Прикладные вопросы дистанционного зондирования, страница 18





Рис. 34.Изображения лесного массива вблизи г. Анн-Арбор, шт. Мичиган, полученных на двух частотах и в двух режимах поляризации (Снимки получены Мичиганским институтом исследования окружающей среды.)

Среда считается электромагнитно неоднородной, если она содержит включения, имеющие следующие особенности: а) диэлектрические свойства включений отличаются от свойств основного материала среды, б) размеры включений сравнимы или больше длины волны в среде λm(которая равна длине волны в свободном пространстве, поделенной на средний коэффициент преломления среды ηm).


Таким образом, как и в случае поверхностного рассеяния, степень неоднородности измеряется относительно длины волны λ. Это ведет к повышению роли диффузного рассеяния внутри объёма с ростом частоты.

На рис. 34 приведены радиолокационные изображения покрытых лесом площадей вблизи г. Анн-Арбор, шт. Мичиган, полученные в двух режимах поляризации (НН и VV) на двух частотах - L-диапазона (1.3 ГГц) и Х-диапазона (9.4 ГГц). Площади, покрытые лесом, легко идентифицируются на изображениях в Х-диапазоне по грубой текстуре. Однако в L-диапазоне их легко спутать с изображениями площадей, покрытых сельскохозяйственными культурами, так как оба типа растительных покровов могут давать почти одинаковый тон и текстуру изображений, в зависимости от типа и стадии роста сельскохозяйственной культуры.

с) Поляризационные характеристики. Когда горизонтально поляризованная волна, падающая на шероховатую поверхность почвы, рассеивается границей воздух - почва в обратном направлении, часть рассеянной энергии имеет ту же поляризацию, что и падающая волна. Оставшаяся часть рассеянной энергии, обычно меньшая по величине, поляризована вертикально. Если локатор имеет два приёмника, соединенных с двумя антеннами одной, поляризованной горизонтально, а другой - вертикально, он может получать два изображения. Эти изображения называются НН- и НV-изображениями и показаны на рис. 34. Кросс-поляризованная энергия может возникать и в результате объёмного рассеяния в неоднородных средах, подобных лесному покрову, показанному на рис. 34. Изображения, получаемые в режиме поляризации НV (или VH) являются результатом рассеяния второго или более высоких порядков. Поэтому они несут другую информацию о рассеивающей среде, нежели изображения, получаемые на одной поляризации (НН или VV).

Точность определения температуры с помощью этих трассовых и дающих изображения СВЧ-радиометров составляет 1-5° в зависимости от высоты над уровнем моря, широты и времени года. Точность можно повысить путем увеличения числа измерительных каналов. Основная характеристика водяного пара над океанами, измеряемая спутниковыми СВЧ-радиометрами - его интегральное содержание. Оно определяется с точностью в несколько процентов. Дальнейшее использование СВЧ-радиометров на метеоспутниках и оперативных спутниках погоды потребует введения дополнительных каналов для измерения таких составляющих атмосферы, как О3, H2O2 и СО.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ  ВОПРОСЫ (Vкурс, 1-й семестр)

1.  Возможности ДЗ в радиодиапазоне.

2.  Радиолокация космического базирования.

3.  Тепловое излучение ЧТ, яркостная и антенная температуры. Радиометр.

4.  Яркостная температура моря, морского льда, суши и снега.

5.  Диэлектрические свойства среды и их влияние на излучение.

6.  Интенсивность излучения гладкой почвы.

7.  Интенсивность излучения шероховатой поверхности.

8.  Излучение поверхности с растительным покровом.

9.  Излучение влажной почвы.

10.  Излучение поверхности со снежным покровом.

11.  Скаттерометрическая система активного ДЗ. Разрешающая способность.

12.  Получение изображений при радиолокации. Радиометр с синтезированной апертурой. Понятие о фрактальной антенне.

13.  Характеристики обратного рассеяния природных объектов.

14.  Вопрос по Курсовому проекту.