2.1 Види систем, принципи дії

2.1.1 Реєстрація - випромінювання

Метод ґрунтується на вимірюванні короткохвильового м- випромінювання присутніх у земній корі або сніговому покриві радіоактивних елементів - природних радіоізотопів У звичайному ґрунті майже 90 % - випромінювання утворюється в 20 - сантиметровому поверхневому шарі.

2.1.2 Фотографічні системи

В основі техніки повітряної фотографії покладено створення на фотоплівці зображень земної поверхні з авіа носіїв та супутників. Зазвичай використовують чорно-білі панхроматичні, чорно-білі ІЧ, кольорові та кольорові ІЧ плівки. Фотографічні системи здатні створювати зображення обєктів навколишнього середовища з високим рівнем розділення; застосування технологій багато спектральної фотографії дає змогу отримати додаткову специфічну інформацію, на яку меншою мірою впливають температура й вологість довкілля. Фотографічні системи, що встановлюються на літаках, здатні забезпечити знімки з висоти понад 20 км; розміри площі, яка фотографується, можуть сягати 30Х50 км2.

2.1.3 Відеографічні системи

Застосування відеокамер дає змогу створювати та записувати зображення у видимій, близькій та середній ІЧ областях спектру. Перевага відеосистем - невисока вартість, створення та накопичення послідовних зображень будь-якого процесу. Недолік - відносно невисоке просторове розрізнення.

2.1.4 Багатоспектральні сканери

Принцип дії таких систем полягає у реєстрації спектрального відбиття обєктами навколишнього середовища на певних спектральних ділянках видимого та ІЧ спектру мкмЦі ділянки можуть бути або широкими (близько 0,2 мкм), або вузькими (менше 0,01 мкм). Прилади багато спектрального сканування, що встановлюються на супутниках, дають змогу одержати інформацію з роздільною здатністю близько 10 м, скануючи при цьому території розміром 60...185 км. Принцип дистанційного зондування за допомогою багато спектрального сканера пояснюється на рис. 7. Перевага багатоспектральних сканерів у здатності використовувати вузькі спектральні ділянки й отримувати інформацію у цифровій формі.

2.1.5 Теплові сенсори

Як відомо з курсу фізики, всі матеріали здатні посилати ІЧ випромінювання, що зумовлене молекулярним коливанням. Це теплове ІЧ випромінювання реєструється за допомогою техніки, схожої на багато спектральне сканування, але у діапазоні 8...14 мкм.

Характер зображення при цьому залежить від температури обєкта та його здатності до випромінювання. Теплові сенсори, які встановлені на авіаносіях, що зондують обєкти на невеликих висотах, забезпечують високу роздільну здатність (до 1 м), тоді як на супутниках теплові сенсори розділяють простори розмірами 200...500 м. Сучасні прилади теплового зондування здатні реєструвати різницю температур близько 0,4 К. Недоліки: вплив метеорологічних умов на результати вимірювань; при зондуванні ґрунту піддається лише шар товщиною до 5 см.

Рис. 7. Принцип дистанційного зондування за допомогою багатоспектрального сканера

2.1.6 Надвисокочастотні локатори

Цей вид техніки дистанційного зондування передбачає використання електромагнітних хвиль в області 0,1...2 м (що відповідає частотам від 100 МГц до 50 000 МГц). Надвисокочастотні (НВЧ) локаторні системи можуть бути активними (коли обєкт дослідження опромінюється з подальшою реєстрацією відбитого випромінювання) і пасивні (коли реєструється природне випромінювання обєкта). Принцип дії дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) за допомогою локаторів полягає у випромінюванні її діелектричних властивостей, що значною мірою залежать від вмісту вологи й температури ґрунту, нерівностей земної поверхні, рівня снігового покриву, типу рослинних покривів, і впливають на відбивальні та випромінювальні параметри, що вимірюються. НВЧ-локація надає змогу вивчати положення, рух та природу віддалених обєктів. Основні типи локаторів, що застосовуються при ДЗЗ:

– локатори зображення (вимірюють розсіяне випромінювання, висотоміри, НВЧ-радіометри);

– локатор із синтетичною апертурою - ЛСА.

Завдяки високій проникності НВЧ-випромінювання повз хмари та листя, подібні локатори здатні створювати зображення земної поверхні у дрібних деталях (рис. 8).

Рис. 8. Формування зображення за допомогою локатора

Обєкти земної поверхні опромінюються локаторними імпульсами, що відбиваються, реєструються і перетворюються у зображення. Амплітуда відбитого імпульсу залежить від конкретного обєкта спостереження. Альтернативним локатору зображення є ЛСА. Слід зауважити, що сигнали локатора, які надсилаються у процесі руху літака, набувають зсуву до високих частот, тоді як сигнали, що посилаються назад, набувають зсуву до низьких частот завдяки ефекту Допплера. Реєстрація та аналіз подібних зсувів надає можливості точно визначити просторове положення наземних обєктів. Техніка локаторів із синтетичною апертурою досить складна й дорога, але її можливості зумовлюють най поширене її застосування. Перевага - висока розрізнювальна здатність. Недолік - істотні впливи рослинного покриву та нерівності ґрунту на сигнал, що реєструється.