Применение данных радиолокационной съемки
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
?ры антенны, обеспечивающие получение снимков с разным пространственным разрешением /5/.
РЛС бокового обзора излучает узконаправленный короткий радиоимпульс в направлении, перпендикулярном движению самолета или космического носителя под некоторым углом к нормали. Разрешение РЛС бокового обзора тем больше, чем больше раскрыв антенны и ее длина. Длина антенны ограничивается размерами самолета. Отраженный от объекта сигнал принимается той же антенной, и после усиления и обработки подается на фоторегистратор. Положение элемента изображения строки определяется временем пробега радиолокационного импульса от РЛС до объекта и обратно. На этом принципе основано построение строки изображения. Кадр разворачивается за счет движения самолета.
О свойствах объектов судят по мощности и структуре отраженного сигнала. Объекты частично поглощают, частично пропускают, частично отражают и рассеивают падающие на них радиоволны, в соотношениях определяемых диэлектрическими свойствами материалов самих объектов. На снимках объекты, имеющие светлые тона, обладают большим коэффициентом эффективного поверхностного рассеивания, чем объекты с темным фототоном.
Радиолокационное зондирование в СВЧ-диапазоне обладает рядом уникальных возможностей, недоступных для приборов зондирования в видимом и ИК диапазонах. Самым главным достоинством является возможность обследования поверхностных образований. Это свойство обусловлено частичной прозрачностью большинства природных объектов в СВЧ-диапазоне. Глубина проникновения радиолокационного луча определяется потерями, связанными с поглощением и рассеянием электромагнитного излучения. Например, для сухого песка или почвы глубина проникновения может составить несколько метров /2/.
Глубина проникновения радиолокационного импульса в грунт сильно зависит от объемного содержания в нем воды, причем с увеличением ее содержания глубина проникновения экспотенциально падает.
Используя РЛС бокового обзора с различными длинами волн, возможно, получить распределение приповерхностной влажности для исследуемого района. Текстурные неоднородности радиолокационного снимка могут быть тонкосетчатыми, полосчатыми, массивными и т.д /3/.
Особенно хорошо фиксируется на радиолокационных снимках гидросеть. Она дешифрируется лучше, чем на аэроснимках. Высокое разрешение характерно и для районов, покрытых густой растительностью. Разрешающая способность снимков - от 10 до 200 м /1/.
Преимуществами радарных (Specific Absorption Rates (SAR)) систем является возможность получения данных в любое время суток и при любых погодных условиях. Что позволяет, например, осуществлять постоянный мониторинг ледовой обстановки во время полярной ночи. Также следует отметить, что данные, получаемые в микроволновом радиодиапазоне (табл. 1), служат источником уникальной информации о подстилающей земной поверхности. Они позволяют определять вертикальные смещения с высокой точностью (вплоть до нескольких миллиметров), что является альтернативой дорогостоящим и трудозатратным наземным измерениям.
Следует отметить недостаток радиолокационных съемок - более низкую метрическую точность по сравнению с аэрофотосъёмкой. Другим недостатком является зависимость от отражающих свойств поверхности (например, влажности). При постепенном изменении этих свойств радиолокационные снимки одной и той же поверхности, сделанные в течение разных периодов наблюдений, могут существенно отличаться, имеют некоторые сложности при обработке из-за геометрических искажений; определенные затруднения могут возникнуть при дешифрировании снимков; объём памяти занимаемый такими данными, как правило, больше, чем у данных других типов /2/.
1.2 Параметры радиоволновой съёмки
Значение серого цвета в пикселе зависит от трех факторов: SAR-системы, SAR-обработки и объекта. Объект, в свою очередь, может классифицироваться по геометрии, диэлектрическим свойствам и скорости
Таблица 1.1 - Параметры радиоволнового диапазона движения
ДиапазонДлина волны (см)Частота (Гц)Ка0,8-1,140,0-26,0К1,1-1,726,5-18,5Ku1,7-2,418,5-12,5X2,4-3,812,5-0,8C3,8-7,58,0-4,0S7,5-15,04,0-2,0L15,0-30,02,0-1,0P30,0-100,01,0-0,3
На уровень серого цвета не влияют освещение, химический состав (за исключением соли и льда) и температура (деление только на замерзшие и незамерзшие) объектов. Рассеянное отражение (Diffuse reflection) от объемных массовых объектов (например, растительность) соответствует среднему уровню серого цвета и текстуры. Зеркальное отражение (Specular reflection) от поверхностей (например, спокойная водная поверхность) смещает цвет в темную область, угловое отражение (Corner reflection) от таких объектов, как здания, в светлую область.
Рис. 1.1 - Рассеивающие поверхности в зависимости от частоты падающих волн
На рис. 1.1 показаны поверхности, от которых рассеиваются падающие электромагнитные волны с различной частотой.
Диэлектрические свойства материала влияют на интенсивность отраженного сигнала. Коэффициент диэлектрической проницаемости характеризует способность материала поглощать электрическую энергию и зависит от используемой частоты. Различие значений коэффициентов для разных материалов обусловливает возможность их выявления при помощи SAR (табл. 2).
Важным физическим параметром радарной съемки является поляризация. Поляризация - это передаваемый и получаемый сигнал, распространяющийся в определенной плоскости. Поляризация излучения, свойство, присущее радарным системам. При линейной по