Нефотографические съемочные системы отличаются от фотографических систем тем, что в них для регистрации ЭМИ применяют иные сенсоры и другие способы передачи изображения. Нефотографические системы разработаны с целью расширения технических возможностей аэро- и космических методов изучения земной поверхности.

Радиолокационные съемочные системы бокового обзора ( P Л C БО ) фор­мируют изображение путем облучения полос местности (рис. 10), размещенных по обе стороны от оси полета перпендикулярно его направлению, последующего приема отраженных сигналов и их регистрации. Генератор, установленный на борту летательного аппарата, вырабатывает радиоволны определенной длины, амплитуды, поляризации. С помощью антенны радиоизлучение направляется на земную поверхность.

Интенсивность отраженных сигналов соответствует радиояркости соответствующих элементов местности, а фаза определяет наклонную дальность. Развертка изображения в панораму выполняется за счет поступательного движения носителя. Важнейшее преимущество снимков этого класса - их всепогодность. Поскольку радар регистрирует собственное, отраженное земной поверхностью, излучение, для его работы не требуется солнечный свет.

Для облучения местности используются радиоволны длиной 72, 22, 5,6 и 3 см (соответственно Р-, L-, С- и Х-диапазоны). Радиоволны сантиметрового диапазона свободно проходят через сплошную облачность и даже способны про­никать на некоторую глубину в почву. Пространственное разрешение сопоставимо с разрешением оптических систем (1 – 100 м).

Лазерные сканирующие системы (лидары ) основаны на использовании полупроводникового лазера БИК диапазона, работающего в импульсном режиме. Одна из возможных схем такой системы предполагает лазерное облучение полосы местности и последующий прием отраженных сигналов, интенсивность которых определяется отражательной способностью объектов местности. Положение локатора в геодезической системе координат (Х, У, Z) определяется бортовым GPS-приемником. В каждом элементарном измерении регистрируется наклонная дальность и значения углов, определяющих направление распространения зондирующего луча в системе координат локатора. Результат съемки – трехмерное цифровое изображение. Точность определения координат зависит от высоты съемки. Например, при использовании системы ALMT-1020 с высоты полета носителя Н = 300 м точность определения плановых координат равна 0,7 м, а высот точек местности — 10...12 см. В настоящее время применение лидаров ограничивается наземным сканированием и сканированием с самолета (Н = 80 – 2000 м).

Оптико-электронные съемочные системы (сканеры). Строка изображения в таких системах формируется одномоментно, с помощью линеек ПЗС, располагающихся в фокальной плоскости приемной оптики перпендикулярно к направлению движения носителя. Сформированная в приемнике строка изображения преобразуется в цифровые сигналы, характеризующие отражательную способность элементов объекта в том или ином диапазоне волн, и запоминается на магнитных устройствах. Несколько тысяч фотоприемников (детекторов) размером в несколько мкм каждый создают строку первичного изображения. Развертка в панораму осуществляется за счет движения носителя съемочной аппаратуры.

Различные типы сенсоров имеют различную спектральную чувствительность и охватывают спектральный интервал от видимой до дальней инфракрасной зоны (0,4...16 мкм). Выбор приемника излучения и его спектральной чувствительности определяется необходимым спектральным интервалом съемки.

В сканерах, как правило, устанавливают несколько сенсоров, позволяющих получать изображение одновременно в различных спектральных каналах.

Тепловые съемочные системы. Принцип получения изображения основан на измерении температур объектов местности. В зависимости от физических и химических свойств снимаемые объекты могут быть «теплее» или «холоднее». Визуализированные результаты измерений температур имеют вид, аналогичный фотографическому изображению местности. Точность регистрации температуры различными системами составляет 0,1...0,005°. Съемку можно выполнять как в дневное время, так и в ночное. Разрешение на местности, при малых высотах съемки Н = 200...300 м, достигает 0,01-0,12 м.

Изображения, получаемые с помощью тепловых съемочных систем, используют в целях картографирования подземных коммуникаций, выявления техногенных нарушений сооружений (нефте- и газопроводов, теплосетей, зданий и т. п.) и изучении негативных экологических процессов (определение загрязнения почв и водных объектов нефтепродуктами, засоления почв, зон подтопления и т. п.).

Контрольные вопросы:

1.  Электромагнитное излучение, используемое при съемках.

2. Что называется рефракцией атмосферы?

3. Какое влияние оказывает атмосфера на результаты съемки.

4.  Критерии отражательной способности объектов местности.

5.  Формы кривых КСЯ для различных классов объектов.

6. Задачи решаемые с помощью КСЯ и индикатрис рассеяния.

7. Различия активных и пассивных съемочных систем.

8. Основные критерии информационных возможностей съемочных систем.

9. В чем суть понятий линейная разрешающая способность съемочной системы и понятие пространственное разрешение?

10. Сущность понятий спектральная разрешающая способность, фотограмметрическая точность, фотометрическая точность.

11.  Назовите основные элементы АФА.

12. Основные характеристики объектива АФА.

13.  Перечислите типы нефотографических съемочных систем и их преимущества по сравнению с аэрофотоаппаратами.

14. Применение лазерных съемочных систем в интересах лесного хозяйства.

15. В чем преимущества РЛС БО перед оптическими съемочными системами?

Литература:

1. Лабутина, И.А. Дешифрирование аэрокосмических снимков : Учебное пособие [Текст] / И.А. Лабутина. – М.: Аспект Пресс, 2004. – 184 с.

2. Медведев, Е.М. Лазерная локация земли и леса : Учебное пособие [Текст] / Е.М. Медведев, И.М Данилин, С.Р. Мельников. − М.: Геолидар, Геоскосмос; Красноярск: Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2007. − 230 с.

3. Обиралов, А.И. Фотограмметрия и дистанционное зондирование: Учебник [Текст] / А.И Обиралов, А.Н. Лимонов, Л.А. Гаврилова. – М.: КолосС, 2006. – 334с.

4. Сухих, В.И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве: Учебник [Текст] / В.И. Сухих. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. – 392 с.