Разрешение радиолокационных изображений

Главная / Разрешение радиолокационных изображений

Принципы формирования изображения в космических радиолокаторах

Радиолокатор функционирует в режиме бокового обзора — излучение происходит в направлении, перпендикулярном направлению полета орбитальной платформы. Приемная и передающая антенны, как правило, функционально совмещены. В процессе перемещения спутника и закрепленной на его борту антенны радиолокатора со скоростью, зависящей от высоты орбиты, пятно засветки, ограничиваемой шириной антенного луча, скользит с той же скоростью по поверхности Земли.

Для достижения высокого разрешения по координате наклонной дальности (то есть в направлении излучения радиоволн) используется сигнал в виде последовательности коротких импульсов, периодически «пробегающих» по поверхности от ближнего к дальнему краю зоны обзора в пределах пятна засветки. Величина пространственного разрешения по наклонной дальности определяется шириной спектра зондирующих импульсов (разрешение в направлении дальности определяется с учетом угла падения радиоволны). Развертка изображения в направлении дальности производится в интервале времени между подачей импульса и приемом отраженного от поверхности Земли отклика на него. Очевидно, что чем дальше точка местности, находящаяся в пределах пятна засветки, тем это время больше. Использование развертки по времени препятствует радиолокационной съемке в надир и при углах падения меньше 15-20°, так как в этих случаях отклики от множества близких элементов местности возвращаются к радиолокатору практически одновременно. Соответственно радиолокаторы бокового обзора, предназначенные для космических съемок поверхности Земли, излучают сигналы под углами падения больше 20°. Верхняя граница диапазона допустимых углов падения определяется тем, что с ростом угла падения значительно возрастает требуемая мощность излучаемых сигналов. В связи с этим для космических радиолокаторов, как правило, угол падения изменяется в пределах от 20° до 60°

Когерентные и некогерентные радиолокаторы

Принципы формирования изображения в азимутальном направлении существенно различаются для так называемых когерентных и некогерентных радиолокаторов.

Некогерентные радиолокаторы

В приемном устройстве некогерентных радиолокаторов, регистрирующих только амплитуду отраженных от земной поверхности радиосигналов, отклик от каждой дорожки дальности интегрируется по всей области ее пересечения с пятном засветки. В связи с этим отражатели, попавшие одновременно в пятно засветки в пределах одной дорожки дальности, не могут наблюдаться раздельно. Разрешающая способность по азимуту определяется шириной пятна засветки. Азимутальное разрешение некогерентных радиолокаторов ухудшается пропорционально величине наклонной дальности, а улучшить его можно, увеличивая длину антенны и сужая тем самым азимутальный размер пятна засветки. Для решения задач детальной космической съемки, когда наклонная дальность составляет сотни километров, а требуемое разрешение — порядка десяти метров, применение некогерентных радиолокаторов сантиметрового диапазона заставило бы увеличить длину антенны до нескольких километров.

Когерентные радиолокаторы

В настоящее время для детальной космической съемки используются когерентные РСА.

В таких устройствах фиксируются не только амплитуды, но и фазы сигналов, отраженных от каждой из дорожек дальности в пределах пятна засветки.

Каждый из элементарных отражателей на поверхности находится в поле зрения антенны РСА, пока спутник с антенной не переместиться по орбите на расстояние, равное азимутальной ширине пятна засветки. Совокупность зарегистрированных за это время импульсных откликов может на этапе обработки рассматриваться как электромагнитное поле на апертуре искусственной, «синтезированной» антенны. Процесс обработки совокупности откликов, называемый синтезом апертуры, позволяет достичь многократного сужения азимутальной ширины антенного луча, так как размер синтезированной апертуры (до нескольких километров) в сотни раз превышает длину реальной антенны (как правило, 15-20 м). Соответственно разрешение по азимуту улучшается и может составлять 10 м и менее.

Эффект Доплера

Для раздельного наблюдения отражателей, одновременно попавших в пределы пятна засветки, в РСА используется эффект Доплера.

Известно, что этот эффект состоит в изменении частоты принимаемого сигнала, если расстояние между передатчиком и приемником меняется (изменение расстояния «передатчик-отражатель-приемник» в процессе перемещения платформы). Анализируя частоту принятых сигналов, можно разделить отклики отражателей, расположенных в пределах пятна засветки.

Движение отражателей приводит к появлению дополнительных доплеровских изменений частоты сигнала, вызывающих различные особенности формирования откликов на изображении. Доплеровская частота является квазилинейной функцией азимутальной координаты отражателя, что и позволяет в каждый момент времени по величине частоты определять его положение. Движение отражателя, перпендикулярное линии полета платформы РСА, приводит к смещению его отметки на изображении в направлении вдоль линии полета. Если в точке, куда сместилась отметка движущегося отражателя, находился другой рассеиватель, на изображении произойдет наложение отметок.

Если отражатель движется в азимутальном направлении, то это эквивалентно изменению относительной скорости платформы РСА. Положение отметки отражателя на изображении в этом случае не изменяется, но оно оказывается «расфокусированным» вследствие рассогласования крутизны изменения доплеровской частоты сигнала с той, на которую настроено устройство обработки (наличие у отражателя радиального ускорения вызывает еще большую расфокусировку).

www.racurs.ru

Требования по пространственному разрешению РСА

Cчитается, что пространственное разрешение критично при решении задачи обнаружения и идентификации малоразмерных объектов на земной поверхности.

В задаче интерферометрии, связанной с получением ЦМР подстилающей поверхности, обработка проводится по площадным объектам, по своим размерам во много раз превосходящим элемент разрешения современных радиолокаторов.

Поэтому, пространственное разрешение снимков, в общем случае, не является решающим фактором при интерферометрической обработке.

Исключением может являться случай использования в качестве входных данных для дифференциальной интерферометрии набора, так называемых, постоянных отражателей (permanent scatters). Повышенное разрешение позволяет уменьшить уровень фоновых отражений в пределах пикселя по сравнению с сигналом уголкового отражателя. С точки зрения технологии обработки разностно-фазовых данных, снимки с высоким разрешением будут более предпочтительны в той части, где требуется установка на снимках опорных точек для совмещения изображений, коррекции базовой линии или пересчёта массива фазовых значений в абсолютные высоты рельефа.

Высокое разрешение входных снимков на качество собственно интерферометрической обработки может повлиять только в смысле улучшения детальности восстанавливаемого рельефа пропорционально улучшению разрешения. Кроме того, использование снимков высокого разрешения, имеющих меньшее межпиксельное расстояние, позволяет использовать более длинные базы съёмок, что в потенциале позволяет улучшить разрешение по высоте восстанавливаемого рельефа местности.

На рисунке показан пример радиолокационных снимков с различным пространственным разрешением (РСА Radarsat-1, режимы съёмки Fine, Standard, ScanSAR Narrow 2 слева направо).

Разрешение радиолокационных изображений

Построение модели и предобработка изображения подстилающей поверхности для радиолокационных систем с доплеровским обужением луча на основе информации, получаемой о поверхности в оптическом диапазоне.

В данной статье рассматривается возможность моделирования подстилающей поверхности для радиолокационных систем с доплеровским обужением луча на основе информации о той же поверхности, полученной в оптическом диапазоне. Моделирование осуществлялось в системе координат, совпадающей с системой координат изображения в оптическом диапазоне, где направление носителя совпадает с ориентацией оптического изображения, что позволило получить модель изображения подстилающей поверхности в радиодиапазоне с максимальной точностью при прочих равных условиях. Приведены результаты моделирования растровых изображений при различных азимутальных углах отклонения диаграммы направленности (ДН) антенны радиолокационной системы (РЛС) носителя. Рассматривается медианная фильтрация в качестве предобработки изображения для его последующего анализа.

1.Введение и постановка задачи

Решение задачи картографирования и распознавания подстилающих поверхностей и объектов на них в любых погодных условиях днем и ночью возможно при применении радиолокационных методов. При этом набор необходимой информации, получаемый экспериментально, непосредственно в радиодиапазоне, требует выполнения большого объема сложных и дорогостоящих полетов в разных климатических условиях и в различных регионах Земли. В связи с этим представляет значительный интерес построение моделей подстилающей поверхности для РЛС на основе информации, получаемой в оптическом диапазоне с помощью искусственных спутников Земли (ИСЗ), либо при помощи аэрофотосъемки. Указанная оптическая информация обычно формируется в условиях, обеспечивающих наиболее точное воспроизведение подстилающих поверхностей и объектов на них.

Применение оптики обусловлено в первую очередь хорошим потенциальным пределом разрешения, который, как известно, в любом диапазоне волн определяется длиной волны.

Таким образом, актуальна задача разработки методологии создания моделей подстилающих поверхностей для РЛС с доплеровским обужением луча и синтезированием апертуры на основе информации, получаемой о них в оптическом диапазоне. Такой подход может быть использован для построения радиолокационных моделей в различных диапазонах радиоволн, например, в сантиметровом, миллиметровом, дециметровом диапазонах, что существенно для решения задач распознавания и идентификации объектов с помощью различных датчиков, работающих в указанных диапазонах.

В данной статье предлагается подход к построению радиолокационных моделей на основе оптических изображений. Исходным является оптическое изображение, преобразованное в цифровую форму с фиксированной величиной элемента разрешения, инвариантного к его положению по углу и дальности. Это изображение, кадр прямоугольной формы, формируется в географической системе координат с определенной ориентацией. Радиолокационная модель формируется также в географической системе координат, где направление носителя совпадает с ориентацией (с одной из осей) кадра оптического изображения. Это позволяет получать радиолокационные модели, с наибольшей точностью воспроизводящие исходные оптические при прочих равных условиях.

В настоящее время существует много задач гражданского и военного назначения, при которых информация об объектах получается на основе датчиков различной физической природы, в том числе в различных областях спектра электромагнитных излучений.

С целью повышения доверия к получаемым в ходе решения задачи картографирования результатам возникает необходимость сопоставления результатов, полученных от различных источников и/или в различных спектральных диапазонах и при различных методах обработки информации. Здесь существует проблема отождествления объектов в различных диапазонах длин волн, которая может быть решена путем разработки аппаратуры, учитывающей эти аспекты.

В частности, возможность совместной обработки изображений L-диапазона, полученных радиолокационной системой с синтезированной апертурой, и спектрозональных снимков оптического мультиспектрального сканирующего устройства для классификации лесных сообществ была рассмотрена в статье [1] . На основе результатов совместной обработки изображений, полученных в радио и в оптическом диапазонах был сделан вывод о лучшем разделении лесных массивов и выделении лесов без листвы (хвои).

Проблемы физической доступности исследуемого объекта в определенном спектральном диапазоне в конкретных условиях получения информации (самолетная разведка местности территории иностранного государства), минимизация затрат на основе критерия эффективности при заданной стоимости получения информации, способствуют развитию и совершенствованию задач моделирования. Доверие к результатам моделирования, а именно к корректности методологии и исходным данным, к источнику сравнения, играет большую роль в этом процессе.

Степень соответствия процесса моделирования реальным данным определяется не только приближением к реальным/опытным данным используемых конкретных моделей составляющих параметров, но и их числом или сложностью построения модели в целом. Наиболее важную роль в процессе моделирования играет степень соответствия моделей зависимости ЭПР конкретных типов объектов от изменяющихся параметров режима обзора (например настильного угла , рис. 1.) . При моделировании любого сложного по своей структуре процесса возможно лишь определенное приближение. Наиболее надежным способом проверки приближения моделирования данного процесса к реальным данным является, естественно, проведение конкретных измерений и доводка на их основе моделей изменения ЭПР конкретных объектов и структуры модели конкретной системы обработки принимаемых данных. Результаты рассматриваемого моделирования изображения подстилающей поверхности и объектов на ней не претендуют на высокую степень соответствия конкретным типам объектов и лишь служат основой для построения и улучшения данной процедуры. Развитие и уточнение рассматриваемой процедуры видится как процесс постепенного усложнения модели до степени нужной в конкретной задаче (учет влияния боковых лепестков ДН антенны, характера шумов и помех как среды распространения сигнала, так и конкретно используемой аппаратуры и т.д.).

2. Разработка радиолокационной модели

Исходными положениями при моделировании являются:

а) исходное оптическое изображение:

    1. Оптическая модель строится как многоуровневое квантование исходного изображения при преобразовании его в цифровую форму (файл растрового изображения) с выбранной фиксированной величиной элемента разрешения.
    2. На исходном оптическом изображении выбирается размер пространственного окна, которому будет поставлено в соответствие радиолокационное изображение. Для описания пространственного окна вводится предельное значение элемента разрешения (например 1м х 1м), в единицах которого выражается фиксированный в данной задаче элемент разрешения (например 10м х 10м).

    б) Исходные данные для формирования модели радиолокационного изображения показаны на рис.1 и 2, а также в приложении:

    1. Исходные данные для расчета размеров сечения подстилающей поверхности диаграммой направленности антенны РЛС носителя и для расчета элемента разрешения, формируемого на основе углового разрешения и разрешения по дальности, и выраженного в единицах предельного разрешения: настильный и азимутальный углы, ширина ДН антенны по уровню 0.7, ширина полосы доплеровского фильтра, высота и скорость полета носителя РЛС. При этом носитель РЛС совершает полет в направлении, совпадающем с ориентацией выбранного пространственного окна на оптическом изображении (последнее замечание не является обязательным условием, а лишь служит цели максимального соответствия получаемых результатов при прочих равных условиях).
    2. Исходные данные для расчета мощности, отраженной от подстилающей поверхности: диапазон частот передатчика РЛС носителя, мощность передатчика, коэффициент усиления антенны.
    3. Исходные данные, используемые в моделях изменения удельной эффективной поверхности рассеяния (УЭПР) конкретных типов подстилающих поверхностей: коэффициент возмущения морской поверхности* (для всех моделей общим является такой параметр как настильный угол).
    4. В данной статье, как в оптике, так и в радиолокационной модели изображения подстилающей поверхности, инструментальные ошибки, возможные при формировании и обработке информации, не учитываются, что не следует рассматривать как недостаток, а как модель с максимальной потенциально достижимой точностью при соответствующих разрешениях и степени сложности модели в целом. В каждом конкретном случае, при необходимости, в модели могут быть учтены представляющие интерес ошибки.

      Рис.1. Картографирование в режиме реального луча

      ≈ настильный угол;

      ≈ ширина ДН антенны по уровню 0.7;

      Н ≈ высота носителя;

      Х ≈ приближенная протяженность сечения ДН антенны плоскостью подстилающей поверхности.

      Рис.2. Картографирование с угловым разрешением

      V ≈ скорость носителя (имеется ввиду, что носитель летит с постоянной скоростью в пределах необходимогарантированного интервала времени обзора);

      — азимутальный угол;

      ≈ элементарный угол, соответствующий доплеровскому разрешению

      Разрешение по дальности определяется шириной спектра излучаемых сигналов. Угловое разрешение определяется углом . Оно линейно зависит от ширины полосы доплеровского фильтра, длины волны радиолокационного сигнала, обратно пропорционально скорости носителя РЛС и синусу угла отклонения ДН антенны РЛС.(1)

      (1)

      В процессе моделирования осуществляется сопоставление мощностей, отраженных от объектов поверхности, определенным интенсивностям в аналогичных сегментах оптического изображения. Данные мощности рассчитываются в соответствии с уравнением радиолокации и усредняются по элементам разрешения (имеется ввиду «совокупный» элемент разрешения, определяемый как разрешением по дальности, так и угловым разрешением). При моделировании типов подстилающих поверхностей использованы модели, описанные в статье [2] .

      3.Описание алгоритма моделирования

      Структура алгоритма моделирования представлена в приложении.

      На первом этапе задаются основные исходные параметры (см. приложение). В дальнейшем они могут меняться в определенных пределах, ограниченных, главным образом, исходными параметрами кадра оптического изображения (его размерами), изменяя тем самым получаемые результирующие изображения радиолокационной модели подстилающей поверхности с объектами.

      Следующим шагом является расчет размеров сечения (X`, Y`) аппроксимированной диаграммы направленности антенны РЛС носителя подстилающей поверхностью, исходя из очевидных геометрических соотношений (рис.1 и 2).

      Также рассчитывается соответствующее исходным данным угловое разрешение антенны РЛС носителя, в то время как разрешение по дальности вводится напрямую.

      На третьем этапе осуществляется задание моделей изменения удельных отражающих поверхностей рассеяния (УЭПР) от ряда параметров, как общих (настильный угол), так и частных, присущих конкретным типам поверхностей (например, для морской поверхности учитывается коэффициент спокойствия). Данный этап моделирования является определяющим, так как именно на его основе ведется классификация типов поверхностей по отраженной мощности от элемента разрешения, сформированного угловым разрешением и разрешением по дальности антенны РЛС носителя, и выраженного в единицах предельного разрешения.

      В задаче картографирования и идентификации объектов очень важную роль играет выбор конкретных моделей (моделей изменения ЭПР объектов, моделей распространения волн в конкретных сегментах среды (тропосфера, ионосфера и т.д.) или учитывающих погодные факторы и др.). Предложенный алгоритм построения модели не ограничивает учет как можно большего влияния этих факторов, особенно касающихся сложности моделей изменения ЭПР объектов. Достигаемая детализация изображений ограничивается возможностями модели радиолокационной системы носителя, а также зависит от количества используемых моделей типов поверхностей и объектов на них.

      После «загрузки» оптического аналога (окна растрового изображения или файла растровой графики) происходит его анализ на основе ранее проведенных этапов (см. приложение).

      Этот анализ осуществляется на основе расчета отраженной мощности от элементов разрешения по основному уравнению радиолокации, как зависимости от УЭПР, на основе выделения информации о цветовой градации элемента разрешения на оптическом изображении, соответствующего рассчитанному для радиолокационной модели.

      На конечном этапе проводится визуализация результатов моделирования и их сохранение (двумерный массив отраженных мощностей, записанный в бинарный файл) для последующей обработки, например фильтрации и распознавания. Собственно данный этап идет синхронно с предыдущим, т.е. с анализом оптического изображения на основе сопоставления конкретной модели типа подстилающей поверхности определенной интенсивности оптического аналога.

      4. Результаты моделирования

      Далее приведены некоторые результаты моделирования процесса картографирования земной поверхности. Со стремлением азимутального угла к 90 0 увеличивается угловое разрешение и, как следствие, общее разрешение, тем самым лучше выявляя форму малоразмерных объектов (область А рис.3.). При этом некоторые мелкие, сравнимые с разрешающей способностью, объекты могут не проявляться, попадая на границы сегментов разрешения и усредняясь в них. Для уменьшения влияния таких эффектов необходимо несколько смещать кадр обзора земной поверхности по обоим координатам, либо использовать перекрытие окон анализа, определяемых аппроксимированным сечением ДН антенны РЛС плоскостью земной поверхности. Рис.3 по сути характеризует режим реального луча. Для рассмотренных случаев настильные углы равнялись 20 0 при высоте полета носителя 2 км и скорости 200 м/с. Ширина ДН антенны по уровню 0.7 бралась 2.4 0 .Разрешение по дальности бралось 5м, угловое разрешение изменялось от 76 м (режим реального луча) до 4м (азимутальный угол 90 0 ) при полосе доплеровских фильтров 10 Гц. На всех фрагментах изображения присутствуют только три типа поверхности: лес, травяной покров и водная поверхность. Как уже упоминалось выше данные модели упрощены и в них не учтены, а точнее сказать не разделены, такие важные особенности, как подтип поверхности (смешанный, хвойный, мелколиственный типы лесных стаций), различные стадии вегетационного периода растений, покрывающих тот или иной фрагмент поверхности, временные изменения и внутренняя структура, присущие отдельным типам объектов, влияние климатических факторов, особенности рельефа и т.д. В дальнейшем планируется дополнение и расширение данных моделей.

      Ниже приводятся: оптический аналог (опорный снимок рис.3а, сведенный к трехуровневой градации интенсивности) и некоторые результаты моделирования процесса картографирования.

      Фрагменты изображения рис.3 имеют размер 420х366 пикселей. Каждый пиксель эквивалентен 1м. Двумерный элемент разрешения на изображении, представляющем радиолокационную модель, имеет несколько пикселей, число которых определяется как разрешением по дальности, так и угловым разрешением. Разрешение оптического аналога равно предельному разрешению (1 пиксель). Направление полета носителя параллельно вертикальному ребру рис.3.

      trudymai.ru

      6 ГЛАВА. РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СЪЕМКА (РЛ)

      6 ГЛАВА. РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СЪЕМКА (РЛ)

      Радиолокационная съемка (РЛ) (активная радиолокационная) заключается в зондировании земной поверхности радиосигналом в трех режимах (рис. «Схемы РЛ съемки»).

      Б

      В

      Рис. Схемы РЛ съемки

      Съемка основана на способности объектов по-разному отражать узконаправленные на них радиоимпульсы сантиметрового диапазона (0,3-100 см.).

      Как известно, нагретые объекты излучают энергию и в радиодиапазоне, хотя радиотепловое излучение по интенсивности значительно уступает тепловому излучению в инфракрасном диапазоне. Радиотепловое излучение, как и инфратепловое, формируется поверхностным излучательным слоем, так называемым скин-слоем, толщина которого тем больше, чем длиннее волна излучения.

      Интенсивность радиотеплового излучения характеризуется так называемой радиояркостной температурой (Т) произведением абсолютной температуры и коэффициента излучения. Величина коэффициента излучения в радиодиапазоне значительно варьирует в зависимости от электрических свойств (а значит, от влажности и солености), кристаллической структуры и характера поверхности объекта. Наибольшее его значение имеет растительность (0,9), затем следуют почвы (0,8), водные поверхности (0,3) и, наконец, металлические предметы. Таким образом, различия в радиояркостной температуре земных объектов определяются их излучательной способностью, а не физической температурой. Летом наибольшую радиояркостную температуру имеет растительный покров (300 °К) и меньшую — водные поверхности (100 °К). Но самые «холодные» в радиодиапазоне — это металлические предметы.

      На борту носителя устанавливается радиолокатор (активный микроволновый датчик), способный передавать и принимать поляризованные радиоволны в заданном диапазоне частот. Развертка сигнала производится по принципу сканера, т.е. переход от одной строки к другой идет за счет перемещения носителя.

      Радиолокационная станция (РЛС) или рада́р— система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, а также для определения их дальности и геометрических параметров. Использует метод, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. Радиолокационные станции землеобзора, установленные на спутниках, позволяют получать радиолокационное изображение (РЛИ) земной поверхности и расположенных на ней объектов независимо от времени суток, уровня освещенности, в любых метеорологических условиях и на больших дальностях наблюдения. В общем случае обработка данных дистанционного зондирования включает три этапа:

      1. предварительную обработку;

      2. первичную обработку;

      3. вторичную (тематическую) обработку.

      На первом этапе происходит преобразование данных, переданных со спутника, непосредственно в изображение или космический снимок, а также преобразование их в форматы, удобные для последующих видов обработки.

      На втором этапе проводят радиометрические и геометрические преобразования (коррекцию) для исправления радиометрических и геометрических искажений, а также географическую привязку изображения с наложением на него сетки координат, изменение масштаба изображения и представление изображения в необходимой географической проекции.

      Третий этап — тематическая обработка — включает как цифровой анализ с применением статистических методов обработки, так и визуальное дешифрирование и интерпретацию.

      Радарграмметрия. Радарное стереокартрирование или радарграмметрия представляет собой технику обработки информации, получаемой со спутника. Фиксируемые сенсором на космическом аппарате амплитуды отраженных волн от одного и того же участка земли (стереопара) определенным образом складываются и применяются для создания цифровой модели рельефа.

      Количество энергии, возвращенной на антенну локатора, называется «обратным рассеянием».

      Каждый пиксел радиолокационного снимка показывает суммарный коэффициент отражения данного участка поверхности, или мощность возвратившегося к антенне сигнала. Значения яркости пиксела могут быть преобразованы в удельную эффективную поверхность рассеяния (УЭПР) — величину, использующуюся в различных физических моделях отраженных радиоволн. Высокая яркость пиксела означает, что большая часть сигнала вернулась к антенне, низкая — наоборот.

      Рис. Радиолокационная съемка (активная радиолокационная)

      Разрешающая способность снимков в среднем равна 100-200 м., максимальное разрешение – несколько метров на местности.

      Типы конструкций радиолокационных систем

      По типу конструкции различают радиолокационные системы:

      бокового обзора (РЛС БО) (из космоса могут быть получены снимки с разрешением порядка 1—2 км.) (Рис. «Двусторонняя съемка местности радиолокатором бокового обзора»).

      • с синтезированием апертуры антенны (РСА) (из космоса могут быть получены снимки с пространственным разрешением порядка 10— 25 м).

      В последнее время на космических носителях работают только системы с синтезированием апертуры. Высокое разрешение достигается за счет излучения когерентного сигнала короткими импульсами. Излучаемый радиосигнал может иметь разную частоту и поляризацию, поэтому в результате съемки можно получать набор из нескольких снимков, что повышает дешифрируемость объектов земной поверхности.

      Пользователю радиолокационные снимки могут быть предоставлены в цифровом виде или как изображение на фотопленке.

      Рис. Двусторонняя съемка местности радиолокатором бокового обзора.

      При боковом обзоре. Снимаются две широкие полосы (с левого и правого бортов), параллельные линии полета аэроносителя (Рис. «Космическая съемка бокового обзора со спутника (а – в надире; б – с отклонением направления съемки)»). Где в случае «а» — имеется перекрытие снимков. Полоса местности под носителем из-за плохого качества изображения относятся к нерабочей зоне.

      Рис. Космическая съемка бокового обзора со спутника

      (а – в надире; б – с отклонением направления съемки).

      Отличительной особенностью радиолокационных изображений является наличие помех — так называемого спекл–шума.

      Применение метода:

      Лесное хозяйство: Активная радиолокация Земной поверхности успешно используется инвентаризации и мониторинга лесов, прослеживания происходящих процессов в экосистеме, контроля вырубок, пожаров.

      Сельское хозяйство: С конца прошлого века радиолокационное зондирование сельскохозяйственных посевов используется для их идентификации и мониторинга. Для него необходимо учитывать параметры излучения и свойства отражающей поверхности – грунта и растительности.

      Океанография: определение и классификация течений в океане, образование внутренних волн, исследование прибрежных зон.

      Анализ рельефа — одно из наиболее приоритетных направлений для многих отраслей человеческой деятельности: строительство, промышленность, научные исследования и геологическая разведка территорий.

      Мониторинг разливов нефти на суше и в морских акваториях. Снимки, полученные с помощью сенсоров, установленных на космических платформах, покрывают области с шириной до 500 километров и обладают достаточным разрешением для локализации разливов. На радиолокационных изображениях нефтяные разливы характеризуются:

      • формой (нефтяные загрязнения характеризуются простой геометрический формы),
      • краями (гладкая граница с большим градиентом, чем у сликов природного происхождения),
      • размером (слишком большие пятна обыкновенно являются сликами естественного происхождения, например, скоплениями водорослей или планктона),
      • географическим расположением (преимущественно, нефтяные разливы встречаются в районах нефтедобычи или путей транспортировки нефтепродуктов) Достоинство съемки: мелкомасштабность изображения, высокая генерализация, высокая проницаемая способность радиоимпульсов, не зависимость от погодных условий (кроме грозы), времени года и освещенности.

      С помощью РСА на морской поверхности можно детектировать следующие типы нефтяных загрязнений: сырая нефть, мазут, дизельное топливо и т.п.; выносы нефтепродуктов с речным стоком; технологические сбросы с судов; буровые воды и шлам; выходы нефти из грифонов на морском дне; отходы рыбной промышленности.

      Недостатки съемки: зависимость от рельефа местности (искажение контуров), зависимость от влажности почвы и свойств пород, низкое разрешение (до 30-50 м), обработка снимка на ЭВМ может занимать много времени.

      В последние годы появились видеосъемка и съемка цифровыми камерами, основанные на использовании волоконной оптики.

      www.astronom2000.info

      Смотрите так же:

      • Биохимия правила сдачи Как правильно сдать анализы: рекомендации для пациента Практически все исследования проводятся натощак (не менее 8 часов после последнего приема пищи), поэтому чтобы провести анализы утром можно выпить небольшое количество воды. Чай и кофе - это не вода, пожалуйста, потерпите. […]
      • Фтс рф полномочия Фтс рф полномочия Федеральная таможенная служба Российской Федерации и система ее органов Система таможенных органов включает следующие звенья, каждс из которых является подсистемой правоохранительных органов: — Федеральная таможенная служба Российской Федерации; — региональные […]
      • Что нужно для разрешения на перепланировку Разрешение на перепланировку Владелец квартиры или нежилого помещения для получения разрешения на перепланировку (до начала работ по перепланировке) должен подготовить пакет документов и запастись терпением. Кроме очередей в "Одно окно", сложности появляются по причине ограниченного […]
      • Как самостоятельно оформить визу в литву Литва: самостоятельное оформление визы для россиян в 2018 году Отдых в странах Балтики – довольно популярное направление для туризма в России. Но из-за того, что не так давно они вошли в состав ЕС и подписали шенгенское соглашение, для их посещения нужен Шенген. Для россиян виза в Литву […]
      • Материнский капитал когда закончится программа Выплаты материнского капитала продлят еще на 5 лет Программу предоставления маткапитала хотят продлить еще на 5 лет Минтруд внес в Госдуму новый законопроект, согласно которому возможность получить материнской капитал продлят вплоть до 2023 года. Такое заявление было сделано […]
      • Пенсия у полиции со скольки лет Пенсия полицейским в 2018 году Сотрудники полиции приравнены к военным и взаимодействие с ними регулируется соответствующими законами. Какая пенсия у полицейских, особенности расчета стажа и нюансы оформления – об этом наша статья. В 2018 году (начиная с января) - планируется […]
      • Полномочия местного самоуправления в сфере охраны окружающей среды Лекция 7: «Пределы ведения и полномочия местного самоуправления» 7.6. Полномочия органов местного самоуправления в сфере охраны окружающей среды, экологии, природопользования, землепользования и недропользования В рассматриваемых сферах управления у органов местного самоуправления […]
      • Загс ярославля подать заявление Загс ярославля подать заявление Документы для подачи заявления в ЗАГС (Ярославль) Вот перечень документов, которые необходимо собрать для подачи заявления в ЗАГС: паспорта лиц, намеревающихся вступить в брак Что здесь важно отметить: в ЗАГСе паспорт старого образца действует […]