Влияние атмосферы на проходящее излучение

Саратовский Государственный Аграрный Университет им. Н.И. Вавилова

 

 

 

Факультет заочного обучения

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине «Фотограмметрия и дистанционное  зондирование территорий»      

 

 

 

                                                                                  Выполнила студентка 3 курса

                                                                                            Специальность « Землеустройство»

                                                                           Смирнова Арина Юрьевна

                                                                    Шифр № Зс - 2100016

                                                     Группа Зс- 31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Саратов 2012 г.

 

8. Влияние атмосферы на проходящее излучение.

 

При съемке в отраженных лучах радиационный поток проходит путь от источника излучения до объекта  через атмосферу, где происходят его энергетические изменения.

В результате взаимодействия с объектом часть радиационного  потока отражается в пространство и имеет иной спектральный состав, поляризацию и энергию. Характер изменений зависит от химических и физических свойств снимаемых объектов. Поэтому отраженный поток электромагнитного излучения несет сведения о свойствах изучаемых объектов.

На пути от объекта до приемника съемочного устройства отраженное излучение объекта подвергается искажению под воздействием различных компонентов, входящих в состав атмосферы. При регистрации собственного излучения оно также подвергается воздействию атмосферы. Излучение радиодиапазона искажается помехами, вызванными в основном радиомагнитным полем Земли, ионосферным и тропосферным влиянием атмосферы на флуктуации прохождения радиосигнала.

В качестве приемников излучения в  съемочных системах служат фотографические пленки, фотоэлектрические и термоэлектрические элементы. Если съемку выполняют с помощью радиосъемочной аппаратуры, то для приема радиоизлучения, отраженного от объекта, используют антенны.

Материалы съемок поступают на пункты приема. При выполнении фотографических съемок здесь выполняют фотохимическую обработку фотопленки, изготавливают контактные снимки. При съемке нефотографическими съемочными системами, передающими результаты измерений излучения по радиоканалу, на пунктах приема записывают передаваемую информацию, проводят ее визуализацию и размножают цифровые изображения. На пунктах приема также оценивают изобразительное и фотограмметрическое качество материалов съемок, выполняют фотометрическую и геометрическую коррекцию нефотографической видеоинформации. После этого результаты дистанционного зондирования передают потребителю на фотографических или магнитных носителях. На территории страны существует сеть региональных государственных и негосударственных пунктов приема космической информации. Потребитель информации практически одновременно с проведением съемки может получать интересующие сведения об объектах (так называемая съемка в реальном или близреальном времени).

Как видно, процедура  получения видеоинформации достаточно сложная. На каждом этапе происходит искажение электромагнитного излучения, формирующего изображение. Знание особенностей этих искажений позволяет учитывать их при планировании, выполнении съемок или при дальнейшей обработке материалов аэро- и космических съемок.

 

 

 

 

18. Составные части аэрофотоаппарата

 

Аэрофотоаппарат-это оптико-электромеханическое устройство, предназначенное для фотографирования земной поверхности с летательного аппарата.

Основные части аэрофотоаппарата:

1. Кассета- служит для размещения пленки и приведения ее плоскость прикладной рамки во время экспонирования. Для этого она имеет транспортирующий мерный и выравнивающий механизм.

Пленка перематывается с подающей катушки на принимающую величину кадра и прижимается в момент экспонирования к прикладной рамки. Выравнивание пленки осуществляется либо: Пмневматически- за счет вакуума, либо – Механически.

2. Аэрофотокамера- Состоит из 2-х частей корпуса которые находятся в верхней части прикладная рамка плоскость которой совпадает с плоскостью объектива.

На прикладной рамке имеются координатные метки которые фиксируются на аэрофотонегативах. В корпусе имеются так же приборы, фиксирующее условие съемки. К ним могут относится:

- уровень

- часы

- Счетчик кадров

- числовой индекс фокусного расстояния объектива, их показания фиксирующее на углах фотоснимков.

К нижней части корпуса крепится конус, в котором расположена оптическая система аэрофотоаппарата:

- объектив

- затвор

- механизм срабатывания затвора ( Светофильтр)

Фотозатвор – это устройство для пропускания в течении заданного промежутка времени света от объектива к светочувствительному слою. Этот промежуток времени называется – Выдержка.

По способу открывания аэрофотозатвора делятся на:

- центральное

- жалюзи

- шторно-щелевые

Центральное – используются лепестки и диски с вырезами открывающими объектив от центра к краю и закрывающего в обратном направлении.

Жалюзи- используются в системах перекрывающихся створок, которые могут поварачивать вокруг своей оси на 180°.

Шторно-щелевые- используют движущую створку с щелью.

3. Аэрофотоустановка- используется для крепления АФА на самолете или других насителях. Предохраняя его от толчков и ударов при взлете и посадке, поглощение вибрации, установление главной оптической оси АФА, в вертикальном положении. Ориентирование прикладной рамки относительного направления полета.
4. Командный прибор- обеспечивает автоматическое дистанционное управление всеми механизмами АФА. Управляет механизмом измерения времени затвора АФА через заданные интервалы времени и механизмами общего функционирования АФА (перемотка пленки, выравнивание пленки).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28. Сопутствующее оборудование, обслуживающее съемочный процесс.

  Фотограмметрия традиционно подразделяется на два основных направления:

1 – наземная фотограмметрия (фототопография);

2 – воздушная фотограмметрия (аэрофототопография, аэрофотогеодезия) и предполагает исследование  объектов и явлений по их  фотографическим изображениям, получаемым  специализированными фотокамерами (фототеодолитами, аэрофотоаппаратами  и т.п.) с точек земной поверхности или с применением летательных аппаратов.

В последнее десятилетие  в связи со стремительным развитием  вычислительной техники и средств - приема изображений на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС) стал возможен переход от методов аэрофотосъемки к методам цифровой съемки. Уже в начале 1990-х гг. большая часть работ по обработке материалов аэрофотосъемки была компьютеризирована. Для этого материалы съемки — фото негативы —оцифровывались с помощью сканеров. Такая технология и сегодня остается наиболее распространенной. Вместе с тем, очевидно, что последовательное использование фотографической и оптикоэлектронной.  Наиболее важными моментами при разработке обслуживании и введении в эксплуатацию систем  съёмочного процесса представляются:

- стандартизация процессов обработки и форматов представления данных;

- повышение быстродействия  программных комплексов и автоматизация  обработки.

Эти приборы обладают уникальными технологическими возможностями  и позволяют получать данные с  лучшим качеством. Однако внедрение цифровых методов съемки потребовало решения широкого круга сопутствующих задач. Так, например, достаточно принципиальным оказался выбор типа камеры: на основе ПЗС матриц или ПЗС линеек.

Экономическая эффективность аэросъемочных комплексов:

— оперативное получение результатов аэросъемок позволяет расширить круг решаемых задач и выйти на качественно новый уровень предоставления услуг потребителям;

— повышение эффективности и снижение себестоимости съемочных работ достигается за счет:

— исключения фотохимических процессов и использования фотоматериалов

—расширения диапазона пригодных для проведения съемок погодных условий благодаря снижению требований к освещенности и уровню облачности — исключения необходимости проведения повторных съемок по причинам отбраковки материалов или ошибок летного состава — максимального сокращения временного интервала от момента регистрации до поступления к потребителю;

— исключение необходимости материальных и трудовых затрат на оцифровку фотоматериалов и их после дующую коррекцию;

— оптимизация объема получаемой информации и высокие коэффициенты сжатия изначально цифровых изображений позволяют многократно повысить эффективность систем долговременного хранения данных.

При всем многообразии спутниковых  систем, режимов работы съемочной аппаратуры и форматов представления данных в процессе их обработки прослеживаются характерные особенности и технологические решения, присущие большинству мировых систем сбора и обработки данных.

Исходная информация (поток «сырых» данных), регистрируемая наземным приемным центром, представляет собой сигнал со спутника в виде битовой последовательности, содержащий как результаты съемки Земли, так и служебную информацию о движении и ориентации космического аппарата, режимах работы съемочной аппаратуры и др. При этом информационный сигнал проходит несколько стадий обработки (демодуляция, синхронизация, декодирование и др.), часть из которых выполняется аппаратно, часть с помощью, программных средств, приемного комплекса непосредственно после сеанса связи со спутником.

Зная структуру (формат) потока данных, можно извлечь из него отснятые изображения. Если на спутнике функционирует несколько комплектов съемочной аппаратуры или ведется  съемка в различных режимах, то в  наземный приемный центр одновременно поступает несколько потоков данных.

Как правило, один поток  содержит информацию, принятую по одному частотному каналу. Например, индийские  спутники серии IRS-1C, -1D, -P6 транслируют  отснятую информацию по двум радиоканалам.

В наземном приемном комплексе задачи предварительной обработки данных распаковка принятого потока данных, извлечение изображений и сопутствующей служебной информации, обработка и представление информации в форматах хранения.

Стоит отметить, что наличие  консольных версий программ (без графического интерфейса пользователя) позволяет организовать обработку данных в пакетном режиме в рамках автономных систем предварительной обработки данных. Это сводит к минимуму участие операторов станций приема в предварительной обработке данных и обеспечивает частичную или полную автоматизацию процесса.

В то же время версии программ с графическим интерфейсом пользователя существенно облегчают работу операторов. Особенно это касается этапа генерации  стандартных выходных продуктов, который  подразумевает задание многочисленных параметров обработки. Поэтому пакеты ИТЦ «СканЭкс» имеют, как правило, консольные и графические версии программ. Все пакеты программ функционируют под управлением операционных систем Windows 2000, XP и последующих версий.

Какими бы совершенными не были технологии съемок, в конечном итоге, именно талант и профессиональный опыт людей играет решающую роль в создании по-настоящему качественного съёмочного процесса.

В завершение надо сказать, что получение аэрофотоснимков, наземных фототеодолитных снимков и их фотограмметрическая обработка – это сложный, трудоёмкий и кропотливый процесс. Но дистанционные фотограмметрические исследования пока являются единственным методом, который безопасно и, при хорошей организации дела, достаточно быстро даёт объективную информацию обо всех внешних проявлениях вулканического процесса. Информация эта может изучаться с любой необходимой подробностью и разумной точностью и часто приводит к неожиданным, интересным и важным результатам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38.  Стереоскопическая съемка. Стереоскопический эффект.

 

Представим, что используемые точки пространства А и D регистрируются двумя камерами с фокусным расстоянием расположенными на концах базиса съемки В — в₁. В плоскости негативов Р₁ и Р₂ точки А и D изобразятся соответственно точками а₁ и а₂, d₁и d₂. Направление проектирующих лучей, а следовательно, и значения углов у_А и y_D останутся теми же, что и при наблюдении этих точек человеком.

Если реальные точки А и D заменить парой позитивных изображений Р₁и Р₂ так, чтобы левый глаз наблюдателя видел только левый снимок, а правый глаз-только правый снимок, на сетчатке глаз возникнет ситуация, существовавшая при непосредственном наблюдении этих точек. Наблюдатель воспримет пару плоских изображений пространственно. Такое восприятие называют прямым стереоэффектом, а мнимое пространственное изображение снятого объекта, воспринимаемое наблюдателем, — стереоскопической моделью (стереомоделью). Разумеется, стереомодель будет наблюдаться только в пределах перекрытия снимков.

Два смежных частично перекрывающихся снимка, полученных с концов некоторого базиса, называют стереопарой, или парой снимков. Теперь, очевидно, стало более понятным требование обеспечения определенного продольного перекрытия снимков (примерно 60% при съемке равнины). Сокращение перекрытия может привести к риску образования разрывов между стереомоделями и соответственно к усложнению или невозможности процесса получения трехмерной метрической информации со снимков. Увеличение перекрытий уменьшит углы засечки наблюдаемых точек, что приведет к снижению точности в определении разностей их отстояний (превышений).