Атмосфераны және жер бетін спектрометриялық сканерлеу

Сахна-бұл датчиктің алдында тұрған нәрсе; сахнаның геологиялық моделін құру-бұл жүйе құрылатын мақсат. Қашықтықтағы сахнаны зерттеу, ол өлшенуі мүмкін физикалық алаңдарда өзін анықтайды. Ең жиі сәулелену немесе шағылысқан электромагниттік толқындар қолданылады, соңғы жағдайда жарық көзі қажет , пассивті (мысалы. (Лазерлер, радиолокаторлар және т.б.). Физикалық өрістер биіктік кешеннің құрамына кіретін датчиктермен өлшенеді , ол өлшеулерден басқа деректерді алғашқы өңдеу және Жерге беру үшін қызмет етеді. Электромагниттік сигналда кодталған немесе қатты денелі тасымалдағыштарға (фотопленкалар, магнитті таспалар және т.б.) жазылған деректер оларды қабылдау, өңдеу, тіркеу және сақтау жүргізілетін жер үсті кешеніне жеткізіледі. Өңдеуден кейін деректер әдетте кадр формасына жазылады және дәстүр бойынша ғарыштық суреттер деп аталатын қашықтықтан зондтау материалдары ретінде беріледі. Пайдаланушы сыртқы білім базасына, сондай-ақ өз тәжірибесіне, түйсігіне сүйене отырып, ДБ материалдарын талдау және интерпретациялау жүргізеді және қойылған проблеманың шешімін тіркеу нысаны болып табылатын сахнаның геологиялық моделін жасайды. Модельдің дұрыстығы модель мен сахнаны салыстырумен немесе сәйкестендірумен тексеріледі; сәйкестендіру жүйені тұйықтайды және оны қолданбалы пайдалану үшін жарамды етеді.

ДБ жүйелері екі нұсқада әзірленеді — бейнеге бағытталған және санға бағытталған. Бірінші нұсқа ДЗ материалдарын визуалды дешифрлеуге есептелген, олар осылармен свзи-да пайдаланушыға КС түрінде беріледі. Екіншісі геологиялық және басқа да бейнелерді автоматты (компьютерлік) тану мүмкіндігін ескереді. Қашықтықтан зондтаудың бейнелі және сандық нұсқалары бір-бірін толықтырады. Бейнелерді автоматты тану технологиясы кейінірек пайда болғанына және прогрессивті және қымбат техникалық қамтамасыз етумен байланысты екендігіне қарамастан, КЖ көзбен шолып талдау және геологиялық (экологиялық) интерпретациясы өзінің көшбасшылық жағдайын сақтайды. Бұл жағдайдың себептерін түсіну үшін қашықтықтан зондтау материалдарын алудың негізгі тәсілдерін қарастыру және МДЗ Автоматты және визуалды дешифрлеу негізінде жатқан қағидаларды салыстыру қажет.

Қашықтықтан зондтау материалдарын алу техникасы
Жер бетін түсіру кезінде АЖЗ ұшу орбитасын таңдау маңызды рөл атқарады. Жерді суретке түсіру үшін айналмалы орбиталар қолайлы болып табылады, соның арқасында ұшудың барлық трассасы бойынша түсірулердің бірдей ауқымына қол жеткізіледі. Орбитаның көлбеуі-экватор жазықтығымен және орбитаның жазықтығымен түзілген бұрыш шамасы үлкен мәнге ие. Байланысты наклонения орбитаның қандай экваториальными (наклонение 0°), полярными (наклонение 90°) және көлбеу. Полярлы (немесе квазиполярлы) орбиталарға ЖЖС іске қосу кезінде борттық аппаратура бүкіл жер бетін зерттеу үшін пайдаланылады. Орбитаның еңіс бұрышы 50-60° дейін болғанда полярлық аймақтар борттық аппаратураның көру алаңына түспейді.
Қашықтықтан зондтау датчиктері орбитасының түрлері

Сур. 2. Қашықтықтан сенсордың шолу аймағының орбитаның түріне тәуелділігі
ОСЖ орбитасының көлбеуі маңызды параметр болып табылады, өйткені суретке түсіруге жататын жер бетінің ендік белдеуін анықтайды. АЖЖ ұшу трассасы осы ендік белдіктің шегінен шыға алмайды, сондықтан көлбеу мен биіктікке фотографиялық жолақтың ені байланысты болады. Бұл жерде тікелей тәуелділік орнатылады: орбитаның еңіс бұрышы неғұрлым көп болса және оның биіктігі неғұрлым көп болса, жер бетінің алынатын жолағы соғұрлым кең болады (сурет.2). Әдетте метеорологиялық спутниктер, ПКК және орбиталық станциялар ұшатын айналмалы орбиталардан басқа, жердегі жаһандық процестерді тұрақты бақылау үшін апогея мен перигеядағы биіктіктердің үлкен айырмашылығымен эллиптикалық орбиталар пайдаланылады. Күнге немесе жерге қатысты орбитаның екі түрі — геосинхронды және гелиосинхронды болып бөлінеді.

Геосинхронды (геостационарлық) орбиталар спутниктің Жердің айналу жылдамдығына тең бұрыштық жылдамдықпен жер айналасында қозғалуына арналған, бұл жер бетінің белгілі бір учаскесінен спутниктің тәуелділігіне және оны тұрақты бақылауға себепші болады.

Гелиосинхронды орбиталар тең уақыт аралығынан кейін бірдей жарық беру жағдайларында жер бетінің бір бөлігін қайтадан түсіруге арналған. Мысал ретінде гелиосинхронды орбитада ұшатын және 18 тәуліктен кейін түсірудің бастапқы нүктесіне қайтып келе жатқан американдық «Лэндсат» спутнигі бола алады. Гелиосинхронды орбитадан түсіру қазіргі заманғы геологиялық процестердің динамикасын зерттеу үшін кеңінен қолданылуы мүмкін.

Суретке түсіру
150-200км биіктіктен жер бетінің фотографиялық түсірілімі ғарыш деп аталады. КЖ-ның айрықша ерекшелігі-шолудың жоғары дәрежесі, беттің үлкен аудандарын бір суретпен қамту. Қолданылатын аппаратуралар мен фотопленкалардың түріне байланысты суретке түсіру электромагниттік спектрдің барлық көрінетін диапазонында, оның жекелеген аймақтарында, сондай-ақ жақын ИК (инфрақызыл) диапазонында жүргізілуі мүмкін. Түсіру ауқымы екі маңызды параметрлерге байланысты: түсіру биіктігі және объективтің фокустық қашықтығы. Ғарыштық фотоаппараттар оптикалық осьтің көлбеуіне байланысты жер бетінің жоспарлы және перспективалық суреттерін алуға мүмкіндік береді.

Қазіргі уақытта 60% және одан да көп жабылатын КС алуға мүмкіндік беретін жоғары рұқсаты бар фотоаппаратура қолданылады. Суретке түсірудің спектралды ауқымы жақын инфрақызыл аймақтың көрінетін бөлігін (0,86 мкм дейін) қамтиды. ПКК-дан жер бетін түсіру үшін келесі маркалардың суретке түсіру жүйелері қолданылады: КАТЭ-140, МКФ-6, ФМС және т. б. МКФ-6М фотографиялық камерасында спектрдің келесі аймақтарында жұмыс істейтін алты спектрлік арна бар (мкм): 0,45- 0,50; 0,52-0,56; 0,58-0,62; 0,64-0,68; 0,70-0,74; 0,78-0,86. Сурет жоғары ажыратымдылықпен ерекшеленеді және ақпаратты жоғалтпай бірнеше есе ұлғайтылуы мүмкін. 265 км биіктіктен түсірілген сурет масштабы 1:2 000 000 аз. 1-4 арналардың аймақтық суреттері 60 есеге дейін ұлғаяды және мұндай үлкейтілген түрде геологиялық дешифрлеу мақсатында әбден жарамды. Бесінші және алтыншы арналар бойынша алынған суреттер тек 10Х ғана өсімге шыдайды. Айта кету керек, фотографиялық түсіру — қазіргі уақытта ғарыш кеңістігінен түсірудің ең Ақпараттық түрі. Тәжірибе көрсеткендей, барлық суретті бір уақытта көруге мүмкіндік беретін адам көруінің физиологиясымен үйлеседі. Жабыны бар жеке КС-дан пайдалануға ыңғайлы болу үшін 0,1 мм дәлдікпен және дәлірек дәлдікпен тірек нүктелерін топографиялық байланыстыра отырып фотосхемалар (фотомозаиктер) немесе фотокарталар құрастырылады. Сурет салу үшін тек жоспарлы КС қолданылады. Әр түрлі масштабты, әдетте перспективалық КЖ жоспарлы түрде келтіру үшін трансформация деп аталатын арнайы процесс пайдаланылады. Трансформацияланған КС сәтті космофотосхемалар мен космофотокарталарды құрастыру үшін пайдаланылады және әдетте координаттардың географиялық торына оңай байланады.

Сканерлік түсірулер
Қазіргі уақытта ғарыштан түсіру үшін әртүрлі мақсаттағы ИСЗ орнатылған көп векторлы оптикалық-механикалық жүйелер — сканерлер жиі қолданылады. Сканерлердің көмегімен көптеген жеке, дәйекті алынатын элементтерден тұратын бейнелер қалыптасады. «Сканерлеу» термині тасушының қозғалысына көлденең жер бойынша қарайтын және сәулелі ағысты объективке және одан әрі жарық сигналын электр энергиясына түрлендіретін нүктелік датчикке жіберетін сканерлейтін элемент (тербелмелі немесе айналмалы айна) көмегімен бейненің өрістеуін білдіреді. Бұл электр сигналы байланыс арналары бойынша қабылдау станцияларына түседі (сурет.). Жергілікті жердің бейнесі жекелеген элементтермен — пиксельдермен бүктелген жолақтар-сканерден жасалған таспада үздіксіз алынады. Сканерлік кескіндерді барлық спектралды диапазондарда алуға болады, бірақ әсіресе көрінетін және ИК-диапазондар тиімді. Жер бетін сканерлеу жүйелерінің көмегімен түсіргенде әрбір элементіне жедел көру өрісі шегіндегі учаскенің сәулеленуінің жарықтығына сәйкес келетін сурет қалыптасады. Сканерлік сурет-магниттік таспаға (сандық түрде) тіркелетін және одан кейін кадр нысанына өзгертілуі мүмкін жерге радиоарналар бойынша берілген жарықтықты деректердің реттелген пакеті. Геологияда «Метеор»сериясындағы ИСЗ сканерлік түсірілім материалдары пайдаланылады. Бұл спутниктерде Әртүрлі конструкциялы сканерлеу құрылғылары орнатылған: шағын рұқсаты бар — МСУ-м, орташа рұқсаты бар — МСУ-С, конустық жаймасы бар — МСУ-СК, электрондық жаймасы бар — МСУ-Э (кесте. 3).