Многоспектральные отношения - формула, для чего используются.

Одним из первых спектральных признаков, который стали использовать в дистанционном зондировании, было отношение значений каждого пиксела в двух спектральных диапазонах, m и n (11.5):

Это формула нелинейного преобразования компонент вектора DN.

Но необходимо знать, что спектральные отражательные способности Земли в узком диапазоне это практически линейная зависимость вектора DN, который описать формулой (11.6):

- это значение вектора DN в спектральной полосе b отражательной способности.

Зная (11.5) и (11.6), то (11.5) можно преобразовать (11.7):

Отражательная способность земной поверхности в двух спектральных диапазонах входит в полученное выражение сложным образом, Однако можно ввести поправку на значение b_b (учтя аппаратное смещение от датчика и поправку на атмосферную дымку), (11.8):

(11.8) не зависит от топологических свойств поверхности. Отсутствие этой зависимости это одно из преимуществ любого спектрального индекса, основанного на отношении величин в двух спектральных диапазонах. Предварительная коррекция позволяет исключить из рассмотрения топологическую тень и поскольку k_mn является константой для любых двух спектральных диапазонов, то (11.8) прямо пропорционально отношению соответствующих значений отражательной способности, следовательно, гораздо лучше описывает свойства земной поверхности, чем (11.5).

Динамический диапазон карты значений рассматриваемого индекса, как правило, существенно меньше диапазона исходного снимка. Поэтому для усиления контрастности отображения отражательной способности различных объектов используют цветные композитные изображения, полученные для различных спектральных индексов.

Коэффициенты a_b и b_b можно откалибровать, учтя влияние атмосферы, характеристики солнечного излучения, а так же коэффициент усиления и смещения нуля датчика. В этом случае спектральный индекс определяется следующей формулой (11.9):

Поскольку в (11.9) отсутствует cos, то вносить поправки на пространственные вариации интенсивности излучения из-за топографии не требуется. Тут необходимо при калибровке данных ДЗ учитывать влияние атмосферы.

Многоспектральные отношения ближнего ИК к видимым полосам могут усиливать различия интенсивности излучения, отраженного от растительности и почвы. Для почв и геологических структур значения отношения (11.9) будет стремиться к 1, а для растительности будет существенно выше (от 2 и более).

7.Твердотельные фоточувствительные приборы, принцип работы ПЗС, описание аппаратуры этого типа на примере спутника Land sat.

Твердотельные фоточувствительные приборы. Обеспечивают преобразование оптического сигнала в электрический в твердом теле.

2 класса:

А)Квантовые

Б)Тепловые

А) Основаны на изменении электрических свойств полупроводника при поглощении фотонов. Фотодиоды, Фоторезисторы, ПЗС.

Наибольший интерес – ПЗС. Они обеспечивают высокое разрешение, большие форматы изображения, у них есть возможность управлять экспонированием.

Плюсы: высокая однородность чувствительных элементов, более высокое отношение сигнал/шум, малые габариты, малый вес, малая потребляемая мощность.

Б) Используют эффект изменения электрических свойств материала либо сопротивление, либо емкость в зависимости от температуры. Изменение электрического сопротивления материала при радиационном нагреве => изменение температуры материала. Болометрический эффект характеризуется температурным сопротивлением материалов.

R – сопротивление материала чувствительного слоя болометра при температуре t.

3 класса твердотельных тепловых:

Болометры

Пироэлектрические приемники. Чувствительным элементом у них является фотоэлектрический конденсатор, при изменении температуры конденсатора изменяется его диэлектрическая постоянная (изменяется емкость).

Термопары. Используют свойство двух разных слоев (изменение разностоного потенциала).