Спектральные диапазоны, применяемые для съемки земной поверхности, и виды возможных съемок

Краткая история применения АКМ в лесном хозяйстве.

В 1794г. была опубликована инструкция, лично составленная М.В.Ломоносовым, в которой рекомендовалось применять камеру-обскуру для съемки местности в экспедиционных условия. В 1791-1792 гг. французский гидрограф Ботан-Бопре получил при помощи камеры-клары перспективное изображение береговой полосы острова Санта-Круц и использовал эти материалы для составления плана. В 1839 г. Дагер (Франция) сообщил о том, что оптическое изображение , воспринятое в камере обскура, можно фиксировать не графически на бумаге, а фотографически на серебряной пластине, на поверхности которой образрвано светочувствительной иодистое серебро. В 1858 г. во Франции был проведен опыт по фотографированию местности с привязанного аэростата. Это было сделано французским фотографом Надаром при землемерных работах с высоты в 80м. Однако снимок оказался весь в пятнах от действия газа, выделяемого из аэростата, на мокрый светочувствительный слой пластинки.

В 1871 г. были изобретены пластинки с сухим броможелатиновым слоем, изготавливаемые фабричным способом. В 1887-1889 гг. были созданы возможности использования в качестве подложки для броможелатиновой эмульсии не только стеклянные пластинки, но и целлулоидные пленки. В 1885 г. в Красном селе посторен первый самолет Можайским Александром Федоровичем (Красное село 1885) Для определения размера крыла, угла его установки и скорости, необходимых для подъема человека в воздух, поднимался сам на воздушном змее. Самолет Можайского имел: крылья (длина 23м, площади 330 м2), корпус, силовую установку (две нефтяных паровых машины на 20 и 10 л.с.), три четырехлопастных воздушных винта (Д около 4м), хвостовое оперение и шасси, т.е. все основные части современного самолета. Аэрофотосъемка получила значительное развитие в годы первой мировой войны 1914-1918. Первое фотографирование с самолета с ясно поставленными географическими целями было выполнено 1 ноября 1914 г. В марте 1915 г. был составлен по аэроснимкам план района Мазурских озер. 1913г. – инженер Потте создал полуавтоматический пленочный АФА 1907 г. В.Ф.Найденовым был написан курс « Измерительная фотография м применение ее в воздухоплавании». 1918 г. организуется первый аэрофотографический отряд. 1919 г. создается Аэрофотосъемочно-фотограмметрическая школа. 1923г. –создан гражданский воздушный флот. Лесоводы считаются пионерами использовваниия авиации (Тюрин, Турский, Болдырев). 1924г. – создан Аэротофототопографический отдел. 1925г. – проведена первая АФС для целей лесоустройства. Снижение стоимости и повышение качества таксационных работ способствовало значительному увеличению объемов АФС. К началу Великой Отечественной войны материалы АФС стали основой составления и подновления карт и проведения лесотаксационных работ. 1931г. – организована охрана лесов от пожаров в Горьковской обл. 1932г. – первые опыты тушения пожаров с воздуха. 1936г. –организован трест лесной авиации и аэротаксации лесов. 1947г. –создано Всесоюзное аэрофотолесоустроительное объединение «Леспроект». 1948г,- начало производства цветных фотоматериалов. 1954г. – для аэротаксации начинают применяться вертолеты. Параллельно с развитием авиации развивается и АФС 1954г. – спектрозональные (демаскирующие, цветные, инфрокрасные фотоматериалы) 1956 г. - закончено полное обследование территории СССР, составлена карта лесов и получены первые данные о лесном фонде СССР. 1971г. – начало машинного лесотаксационного дешифрирования

Состав и строение атмосферы

Состав приземного слоя атм-ры: N₂– 78%, O₂– 21 %, в небольшом количестве сост-т CO₂– 0.03 %, O₃– 0,002% и др. газы, водный пар и др. аэрозоли. Различают 5 слоев атм-ры:

1. Тропосфера (0-10(18 км))

2. Стратосфера (10(18) – 50 км)

3. Мезосфера (50 – 80 км)

4. Термосфера (80 – 600(800)км)

5. Экзосфера (свыше 600 (800) км)

Переходный слой между тропосферой и стратосферой наз. стратопаузой, между мезосферой и термосферой – мезопаузой.

Оптические свойства атмосферы

Для солнечных лучей атмосфера является полупрозрачной средой, частично отражающей (30%), поглощающей (20%) и пропускающей (50%) солнечную радиацию. Прозрачность атмосферы увеличивается с увеличением длины волны. Фиолетовые, синие и голубые лучи рассеиваются атмосферой в 2,2 раза больше, чем красные. Поэтому небо имеет синий цвет, а солнце в утренние и вечерние часы – красное.

В результате рассеивания фиолетовых, синих и голубых лучей столб воздуха приобретает собственную яркость (свечение) – дымка первого рода. На снимках она изображается в виде равномерно серой вуали (пелены). В результате этого объекты местности с меньшей яркостью не находят изображения на снимках. Для устранения вредного влияния дымки первого рода используются желтые и оранжевые светофильтры, не пропускающие фиолетовых, синих и голубых лучей.

Твердые частицы пыли, дыма и льда в одинаковой мере рассеивают все лучи – дымка второго рода. При ее наличии АФС проводить запрещается.

Спектральные диапазоны, применяемые для съемки земной поверхности, и виды возможных съемок

Диапазон спектра электромагнитных волн		Прозрачность атмосферы	Возможный вид съемки	Время съемки	Вид получаемых данных
Гамма-лучи	10^-4-10^-2 нм	Очень слабая	Аэрогамма-съемка с высоты не более 200м	Всепогодные	Радиоактиность (число импульсов)
Рентгеновские лучи	10^-2-10нм	Непрозрачная	Для съемки не применяют
УФ излучение	Дальняя зона: 0,01-0,3 мкм	То же	То же
УФ излучение	Ближняя зона: 0,3-0,38	Очень слабая	Ультрафиолетовая с малых высот (в стадии эксперимента)	День	Сигнал, график, изображение
Видимое излучение	0,38-0,5 мкм	Удовлетворительная	Люминесцентная	Ночь	Изображение, сигнал, график
Видимое излучение	0,5-0,76 мкм	Хорошая	Фотографическая, телевизионная, сканерная, лазерная, спектрометрическая	День	Изображение, магнитная запись, спектрограмма
ИК излучение	Ближняя зона: 0,76-1,2 мкм	Хорошая	То же	День	То же
	Ближняя зона: 1,2-3 мкм	Слабая	ИК тепловая, спектрометрическая	День
	Средняя зона: 3-5 мкм	Хорошая	То же	Ночь	Изображение, магнитная запись, спектрограмма
	Средняя зона: 5-8 мкм	Очень слабая	Для съемки не применяют
	Дальняя зона: 8-14 мкм	Хорошая	ИК тепловая	День, ночь	Изображение, магнитная запись, спектрограмма
	Очень далекая зона: 14-1000 мкм	Непрозрачная	Для съемки не применяют
Радиодиапазон	0,3-1000 см	Хорошая	Радиолокационная	День, ночь, всепогодные	Изображение, сигнал, график
Радиодиапазон	0,3-30 см	хорошая	Радиотепловая или микроволновая	То же	Сигнал, график

Возможность глазомерного восприятия объектов обусловлена различием их отражательной способности – яркости, которую характеризует коэффициент яркости (в долях единицы или %).

B₁- яркость отражающей поверхности (объекта) B₀ – яркость абсолютно белой идеально рассеивающей поверхности (гипсовая пластинка или белая бумага покрытая сернокислым барием, отражает 90% света и принимается за 1,0, эталон).

Снег чистый – 88%, лес – 5%, Затемненные участки в лесу – 3%, желтые поля – 20%, песок желтый – 31%, песок мокрый – 18%.

Различные лучи спектра отражаются объектами не одинаково и для характеристики их отражения используются коэффициент спектральной яркости ( -длина волны).

Для оценки различия яркости объектов используются яркостные контрасты

B₁- яркость объекта с большей яркостью, B₂ – яркость объекта с меньшей яркостью, r₁– коэффициент яркости первого объекта, r₂- коэффициент яркости второго объекта.

Контраст абсолютно белых и черных объектов 1,0.

В природе таких объектов нет. Контрасты между древесными породами составляют от 0,03 до 0,2, т.е. малоконтрастны между освещенными и затененными частями крон 0,86, 0,87, 0,88, в ИК зоне 0,94-0,97.

Глаза человека воспринимают минимальные контрасты 0,01-0,02, который называется пороговым контрастом зрительного восприятия. Глаз человека более чувствителен к цветам, чем серым (черно-белым) тонам. Передача естественных цветов не обязательна. Необходимы лишь наибольшие различия в цветах. Поэтому дешифровочные свойства спектрозональных АФС выше, чем черно-белых и цветных.

Спектральные характеристики природных объектов в натуре и с летательных аппаратов измеряются с помощью различных спектрометров, в которых результаты наблюдений регистрируются на фотопленке или фотоэлементом.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 398; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!