Космические летательные аппараты.

Космической называется съемка земной поверхности с КЛА с минимальной высоты 140-150 км, максимальная высота определяется минимально целесообразным масштабом съемки. КЛА подразделяются на ИСЗ без экипажа, пилотируемые космические корабли с экипажем (ПКК), межпланетные автоматические станции и спутники.

Период обращения ИСЗ вокруг Земли зависит от высоты полета и может изменяться от 1,5 часов до нескольких суток. Для проведения съемок в заданной точке орбиты проводится ориентация КЛА с помощью специальных реактивных двигателей.

Для получения близких по масштабу снимков обычно используются круговые орбиты с высотой для ПКК 200-400 км., метеорологических спутников –600-1500 км. Значительная высота орбиты и малое фокусное расстояние (20-300мм) определяют мелкие масштабы космических снимков(1/1000000) и мельче.

Французская космическая система SPOT. Период обращения 101мин. Отличительная особенность- сканерные снимки, следовательно высокое разрешение. Снимки получают с помощью оптико-электронного сканера. ИСЗ SPOT оснащен двумя идентичными сканирующими устройствами, двумя устройствами магнитной записи и аппаратурой для передачи информации на Землю.

Системы съемки спутников типа LANDSAT. Съемочные системы этой сери основаны на использовании сканирующих устройств – мультиспектрального сканера (МСС) и тематического картографа(ТМ).

Искусственные спутники Земли (ИСЗ) типа «Метеор», «Ландсат», пилотируемых космических кораблей (ПКК) «Союз» и «Скайлэб», а также пилотируемых орбитальных станций (ПОС) «Салют» и «Аполлон».

Летно-съемочный процесс аэрофотосъемки

Летно-съемочные работы. Для проведения АФС на самолетах дополнительно устанавливаются: автопилот с автоматом программного разворота (автоматическое самолетовождение), компас и курсовая система (направление полета), измеритель скорости и угла сноса, радиовысотомер, статоскоп и др. Точность полета по маршруту 0,5 ⁰ и по высоте +/- 10м.

После установки оборудования прокладывается 2-3 маршрута и по качеству полученных снимков судят об установке оборудования и его работе.

При подлете к объекту съемки набирается необходимая высота, определяется сила ветра и угол сноса. АФА поворачивается на угол сноса, устанавливается экспозиция и интервал между экспозициями, открывается фотолюк, снимается крышка и надевается светофильтр. Самолет подводится к первому маршруту с хорошо заметными ориентирами. АФА нивелируется по уровню и включается за 1-2 базиса до границы объекта, далее работает автоматически и выключается через 1-2 базиса после прохода границы объекта. В конце пленки делается 2-3 снимка в качестве пробных для фотолаборатории. В процессе съемки самолетовождение осуществляется по приборам и контролируется по наземным ориентирам. В полевых условиях проводится проявление и оценка качества аэропленок, изготавливается комплект черно-белых снимков и накидной монтаж, проводится оценка качества материалов АФС.

 

Фотографические материалы

Фотопленка

Фотографические свойства фотопленки характер-тся общей и спектральной чувствительностью, вуалью, контрастностью, широтой и разрешающей способностью.

Общая светочувст-ть пленки – это ее способность после экспонирования и проявления чернеть, т.е. достигать опр. оптической плотности.

Спектральная светочувст-ть определяет св-во эмульсии передавать света фотографируемых объектов разной степени почернения на черно-белых пленках или разл. цветов. оттенками на цветных и спектрозональных пленках.

Область вуали – это способность неэкспонируемой пленки к почернению.

Контрастность пленки характ-тспособность эмульсии передавать различие в яркости отд. частей снимаемых объектов.

Разрешающая способность пленки характ-тся наибольшим числом линий, приходящихся на 1 мл оптического изображения при наличии одинак. ширины промежутков между ними. Разрешающая способность пленки определяется фотоэмульсией и зависит от светочувств-ти и размеров кристалликов галоидного серебра.

Черно-белые фотопленки в завис-ти от сенсибилизации подразд-тся на:

1. Не сенсибилизированные, у которых эмульсионный слой чувствителен только к фиолетово-синим лучам (λ = 390-505 нм)

2. Ортохроматические. Чувствит-ность к зеленым и желтым лучам при λ < 585 нм, с некоторым понижением чувств-ти в пограничной зоне голубых и зеленых лучей (λ = 500-525 нм).

3. Изоортохроматичекие. Чувствит-ые к тем же лучам, как и ортохромат-кие, но без понижения чувствит-ти к зеленой зоне.

4. Панхроматические. Чувствит-ые ко всей зоне видимого спектра (λ = 400-730 нм), но с понижением чувствит-ти к зоне зеленых лучей (λ = 500-550 нм)

5. Изопанхроматические, имеющие такую чувствит-ть как и панхроматические, но почти без понижения чувст-ти в зоне зеленых лучей.

6. Инфрахроматические, имеющие 2 области чувствит-ти в видимой (синей) и невидимой (ИК) частях спектра (λ > 750 нм).

7. Панинфрахроматические. Чувствит-ные ко всем лучам видимой области спектра и частично к ИК зоне (невидимой части спектра).

11 Телевизионная и сканерная съемка. Недостатком фотосъемки является необходимость доставки фотопленки для ее обработки. Этот недостаток устраняется при телевизионной и сканерной съемке. Они дают возможность систематического получения изображений поверхности Земли при быстрой передаче его на приемные станции, при выполнении эти съемок используют кадровые и сканирующие системы. При кадровой телевизионной съемке используется миниатюрная телевизионная камера, в которой оптическое изображение, построенное объетивом на экране, при считывании электронным лучом переводится в форму электросигналов и по радиоканалам передается на землю.При сканерной съемке сканирующие системы используют качающееся зеркало на борту носителя, которое улавливает отраженный от Земли световой поток. Преобразованные сигналы сканера по радиоканалам передаются на Землю, где на приемных станциях они принимаются и на их основе восстанавливают изображение.при сканировании каждый сигнал (пиксел) передает обобщенные характеристики элемента земной поверхности. Колебание зеркала создает строку изображения. Поступательное движение носителя формирует совокупность строк, в свою очередь, формирует снимок. Эта технология напоминает щелевую аэрофотосъемку. Телевизионные и сканерные снимки могут передаваться на Землю в режиме on-line. Оперативность получения информации составляет отличительную этого метода.

Телевизионные системы.

Недостатком фотосъемки является необходимость доставки фотопленки для ее обработки. Этот недостаток устраняется при телевизионной съемке. Она дает возможность систематического получения изображений поверхности Земли при быстрой передаче его на приемные станции. При выполнении эти съемок используют кадровые и сканирующие системы.

При кадровой телевизионной съемке используется миниатюрная телевизионная камера, в которой оптическое изображение, построенное объективом на экране, при считывании электронным лучом переводится в форму электросигналов и по радиоканалам передается на землю.

Телевизионные снимки могут передаваться на Землю в режиме on-line. Оперативность получения информации составляет отличительную этого метода. Телевизионная съемка проводится с ИСЗ Landsat, «Метеор-Природа», «Ресурс». Чаще она поступает в виде многозональных изображений. Разрешение русских систем от 1,5км до 40м. Широкое применение получила эта технология после запуска французского спутника SPOT с разрешением 10м. Такая же технология на американском Landsat-7.

13. Лазерная съемка

Лазерное зондирование. Лазерным зондированием или лазерной локацией называют съемку, занимающуюся обнаружением и определением местоположения различных объектов при помощи электромагнитных волн оптического диапазона, излучаемых лазерами. Она может быть пассивная и активная. Как правило, лазерная локация осуществляется активным методом. Чем меньше длина волны, тем меньше объект, который можно обнаружить с помощью активной локации. Поэтому преимуществами лазерной локации являются более высокая точность определения положения объекта и более высокое разрешение. Предшественниками лазерных локаторов были лазерные дальномеры. Достоинством ЛЛ является возможность не только запеленговать объект, но и получить изображение зондируемого участка поверхности. Систему ЛЗ установлены на ИСЗ НАСА Explorer-22.

 

14 Радиолокационная съемка. Радиолокационные снимки получают на основе облучения объекта наблюдения активной станцией (радаром) и фиксации отражения этого излучения. В отличие от других космических съемочных систем, регистрирующих отраженное оптическое или тепловое излучение, радар – активный сенсор. Не нуждается во внешних источниках освещения. Он как бы сам «освещает» исследуемую территорию. Это определяет основное достоинство радарных снимков – независимость от времени суток и года, погодных условий. Гладкие поверхности (пески, пляжи) изображаются темным тоном, более неровные и зернистые светлее. Растительность – светлый тон. Как и при многозональной съемке существует возможность выбора зоны излучения или диапазона радиоволн. Это создает возможность получать на одну и ту же территорию набор радиолокационных снимков разных частот. Радиоволны позволяют исследовать физико-химический свойства поверхности. Короткие волны рассеиваются растительным покровом, а длинные – проникают сквозь него. В радиодиапазоне работают ИСЗ «Космос 1870» (длина волны 9,6см, разрешение 25м, полоса съемки 20км) и «Алмаз-1» (длина волны 9,6см, разрешение 10-15м, полоса обзора-40-56км). Японский ИСЗ JERS-1 (разрешение 18м, полоса съемки 75км, диапазон волн от 0,52мкм до 2,4мкм). Европейский ИСЗ ERS-1 позволяет вести съемку одной территории через 35 дней с разрешением 30м и полосой съемки 100км.