1- дәріс. Аэроғарыштық әдістердің ерекшеліктері мен маңыздылығы
- дәріс. Ғарыштық суреттер түрлері және олардың жіктелуі
жүктеу/скачать 1,69 Mb. Pdf көрінісі
|
Дәрістер
| 6- дәріс. Ғарыштық суреттер түрлері және олардың жіктелуі
1. Жарық диапазондағы суреттер 2. Жылу инфрақызыл диапазондағы суреттер 3. Радиодиапазондағы суреттер Ғарыштық түсірулерді жүзеге асыру нысандардың электромагнитті сәулелерді сәулелендіру немесе шағылыстыру қасиетіне тікелей байланысты. Спектрлі диапазон бойынша ғарыштық суреттер үш негізгі топқа бӛлінеді: - кӛрінетін және жақын инфрақызыл (жарық) диапазондағы суреттер; - жылу инфрақызыл диапазондағы суреттер; - радиодиапазондағы суреттер; Электромагнитті толқындар ұзындығы бойынша жіктеледі. Оптикалық толқындар үлескісі (0,001-1000 мкм.): ультракүлгін (0,4 мкм.), кӛрінетін (0,4-0,8 мкм.) және инфрақызыл диапазондар кіреді. Кӛрінетін диапазон (кӛз ажырататын түстер) түстеріне байланысты келесі зоналарға бӛлінеді: - күлгін (390 -450 нм); - кӛк (450 -480 нм); - кӛгілдір (480 -510 нм); - жасыл (510 -550 нм); - сары-жасыл (550 -575 н)м.; - сары (575 -585 нм); - қызыл сары (585 -620 нм); - қызыл (620 -880 нм) . Инфрақызыл диапазон (ИҚ)келесі түрге бӛлінеді: жақын (1,5 мкм. аз), орта (1,5-3 мкм.) және алыс немесе жылу (3 мкм. кӛп). Кӛрінетін, жақын және орта ИҚ-диапазондарды бір жарық диапазонына біріктіреді, оларға бір тіркейтін құрал пайдалынады. Түсіру түрі бейненің қалыптасу технологиясын да анықтайды. Түсіру түріне қарай суреттер: фотографиялық, фототеледидарлық, сканерлік суреттерге бӛлінеді. 1. Жарық диапазондағы суреттер Бұл спектр диапазонына кӛрінетін, жақын және орта ИҚ- диапазон кіреді және оған Күн энергиясының кӛп бӛлігі келеді. Жарық диапазондағы түсіру спектрдің бұл бӛлігінде атмосфераның мӛлдірлігіне байланысты («мӛлдір үлескісі») мүмкін болады. Жарық диапазондағы суреттер келесі үш топқа бӛлінеді: фотографиялық; теледидарлық және сканерлік; фототеледидарлық. Фотографиялық суреттер – авиациялық немесе ғарыштық тасымалдаушыдағы фотоаппарат (объектив+фотопленка) кӛмегімен алынған және аппарат жерге қонғаннан кейін ӛңделетін суреттер. Бұл әдістің кемшілігі - пленканың Жерге қайтуы және ғарыш кеме бортында оның бітіп қалу мүмкіндігі. Бірақ бұл әдіс арқылы жоғары геометриялық және фотометриялық ерекшеліктерімен ең жоғары сапалы суреттер алынады. Жер маңы орбитадағы (100-400 км) суреттер мүмкіндігін он сантиметрге дейін жеткізуге болады, бірақ бұндай суреттердің аудан шолулығы аз болғандықтан оларды географиялық мақсаттарда қолданбайды. Әдетте географиялық зерттеулерде бірнеше оншақты метр мүмкіндігі бар фотографиялық суреттерді пайдаланады. Мысалы, «Джемини» және «Аполлон» ғарыштық кеме суреттерінің мүмкіндігі 70 м болса, 400 км биіктіктен «Скайлэб» орбиталды станциясынан арнайы камера арқылы мүмкіндігі 16 м суреттер алынды. Қазіргі кездегі фотографиялық суреттер мүмкіндігі 20-50 м дейін. Олар 150-400 км биіктіктен түсіріледі, камераның фокусты арақашықтығы 30-200 мм, суреттердің тұп нұсқа масштабы 1:1 000 000 – 1: 10 000 000, оларды 5-10 есе ұлғайтып 1:200 000 – 1:1 000 000 масштабтарда жұмыс істейді. Фотодеректерді пайдалануына қарай фотосуреттерді ақ-қара, түрлі-түсті, спектрозоналды , кӛпзоналды, синтезделген деп бӛледі. Теледидардық және с канерлік түсіру нысандарды жедел бақылайды. Сканерлейтін элементі ретінде тербелмелі айна табылады. Ол жергілікті жерді ғарыштық аппараттың қозғалуына кӛлденең бақылайды, айна сәулені нысанға жібереді, ары қарай фотоқабылдаушыға, мұнда сәуле электр импульсына айналып, соңынан жерге радиоканалдар арқылы жіберіледі. Айнаның тербелісі бейненің жолағын түзеді, сканерлік бейнелер ғарыштық аппараттардың қозғалуына қарай жеке жолақтарды қосу есебінен алынады. Жергілікті жердің жолағын сканерлеу жолымен қарау «жолақтық қашау» деп аталады. Сканерден алынған суреттер сыртынан растр жолақтарының болуымен ерекшеленеді, олар мүмкіндігі жоғары суреттерде тек үлкейту кезінде ғана кӛрінеді. Сапасы бойынша сканерлік түсіру фотографиялықтан кем түседі, себебі сканерлік суреттердің мүмкіндігі біршама аз. Фототеледидарлық суреттерді тасымалдаушыда орнатылған теледидарлық камера кӛмегімен алады. Ол бейненің экспозициялары арасындағы ар қашықтықта электромагниттік сәулесімен саналады және радиоканалдар арқылы жерге жіберіледі, мұнда тұтынушының суретті жедел алуы мен түсіру үрдісі бірге жүреді. Теледидарлық суреттердің қасиеттері әр түрлі болады, олар тар- және кеңжолақты болуы мүмкін, оптикалық каналда немесе радиосигнал қалыптасатын каналда әртүрлі қашау құрылғылары болуы мүмкін, әртүрлі видеокүшейткіштер және т.б. Теледидарлық суреттер мүмкіндігі километрмен ӛлшенеді, жергілікті жерді 1-ден 2 мың км. дейін қамтиды, бұл ұшу биіктігі мен объективтің фокустық қашықтығына тәуелді. Бүкіл планета бейнесін жоғары орбиталы жер серіктерінен алады, бірақ олар аз ақпаратқа ие және мүмкіндігі жағынан фотографиялық суреттерден кем түседі. Теледидарлық түсіру спектрдің кӛрінетін және жақын инфрақызыл диапазонында жүреді. Кӛбіне тегіс ақ-қара немесе түрлі-түсті бейнелер алынады, ал стереоскоптық бейнелер беретін құрлдар сирек қолданылады. 2. Жылу инфрақызыл диапазондағы суреттер Бұл диапазон кең таралған және 3-тен 1000 мкм. дейінгі зонаны қамтиды. Бірақ оның сәулелерінің кӛп бӛлігі атмосферадан ӛтпей қалады. Мұнда тек ашық үлескісі (мӛлдірлік терезесі) бар, олардың толқындарының ұзындығы 3-5, 8-14, 30-80 мкм., осының ішіндегі екеуі (3-5 және 10-12 мкм) түсірімде қолданылады. Бұ диапазонда Күн сәулеленуінің қарқындылығы аздау, бірақ ұзындығы 10-12 мкм толқындарға Жердің жеке жылу сәулеленуінің ең кӛп бӛлігі келеді. Бұл сәулелердің жер бетіндегі нысандарға – құрғаққа, жерге, суға, ылғалданған топыраққа - әр түрлі болғандықтан, сәуленің тіркеулі арқылы нысандар ерекшілігін білуге болады. Осы диапазон сәулелерін тіркейтін құрал – жылу инфрақызыл радиометрлер - әртүрлі температуралы нысандарға түрлі күштер арқылы сигналдар береді. Сол сигналдар арқылы құрастырылған бейнелер – жылу инфрақызыл сурет - түсірім нысанның кеңістіктегі тіркелген температуралық айырмашылыгын алынады. Сондықтан бұндай суреттерде суық нысандар ашық түсті, жылылары – қара түсті болады. Жылу диапазонындағы суреттер әдетте түсірудің басқа түрлерін толықтырып отырады, себебі ол «ӛзінің» спектр диапазонында жұмыс жасайды. Ол жылу энергиясын бӛлетін әртүрлі құбылыстарды зерттеуде, орман ӛрттерін, жылу және атом электростанцияларын мониторингылауда пайдаланылады. 3. Радиодиапазондағы суреттер Ар қашықтықтан зерделеу үшін радиотолқындардың ультрақысқатолқынды диапазонының 1 мм.- 10 м. (нақтырақ айтсақ 1 мм.-1 м.) толқындары пайдаланылады. Ол ресейлік әдебиеттерде ӛте жоғары жиілік (ӚЖЖ), ал американдық әдебиеттерде микротолқынды деп аталады. Бұл диапазон атмосфера әсерінен (мӛлдір үлескісі 2 см-ден 10 м) біршама тәуелсіз. Пассивті радиометрия, мұнда Жердің ӛзінің сәулеленуі жүреді (радиометрлік суреттер алады), ал активті радиометрияда шағылысқан жасанды сәулелену тіркеледі. Пассивті радиометрлік түсіру микротолқынды сәулеленуді тіркейтін микротолқынды радиометр кӛмегімен жүреді. Радиосәулелену сигналдары бойынша радиометрлік сурет құрастырылады, мұнда берілген диапазонда әр түрлі сәулелену қасиеттерімен сипатталатын нысандар бейнеленеді. Мысалы, металлдардың сәулеленуі ӛте аз, ӛсімдік пен құрғақ топырақтың коэффициенті 0,9, судың коэффициенті – 0,3 тең. Радиометрлік суреттер топырақтың ылғалдылығын, судың тұздылық дәрежесін, грунттардың мұздану дәрежесін, теңіз мұздарының жасын анықтауды және т.б. қамтамасыз етеді. Пассивті радиометрия әдісінің болашағы бар, бірақ қазірше ӛңделу үстінде және шектеулі түрде қолданылады. Радиолокациялық суреттер алу үшін тасымалдаушыда жергілікті жерді маршрутқа кӛлденең қарайтын принцип бойынша әрекет ететін антеннасы бар белсенді радиосәуле кӛзі орнатылады. Жерге жіберілетін сигнал жер бетінен әр түрлі шағылысады және тіркегіш аппаратураларымен әр түрлі қабылданады. Алынған суретте жер бетінің кедір- бұдырлығы, микробедер, жыныстар құрамы кӛрінеді. Радиолокациялық суреттер мұхиттық зерттеулерде толқын, су бетіндегі желдерді зерттеуде, геологияда жер асты суларының линзасын іздеуде, ауыл шаруашылығында - ӛсімдік жағдайын зерттеуде, сондай-ақ жерді картографиялауда және т.б. қолданылады. |