Дистанционные методы иследований в экологии - Некос А.Н.
ISBN 966-623-349-5
Скачать (прямая ссылка):
Техшчш засоби теплово! аерозйомки
Метод дистанцшного теплового зондування земно! поверхш може бути реал!зований у двох основних вар!антах. У першому, для реестрацп профшю температур (температур розр!зу) вздовж лшп польоту застосовуються так зван! рад1ацшш термометри або iнфрачервонi радiометри. Вони пор!вняно прост! за будовою, надшш у робот!, однак профшьний характер шформацп ускладнюе !! штерпритащю з погляду реестрацп, розшзнавання i прив'язки малорозм!рних
253
об'екпв. Тому радюметри знаходять застосування при вивченш протяжних температурних тш з невеликими температурними градiентами, наприклад, для визначення температури акваторш, снiгового i льодового покривiв, однорiдних поверхонь грунту i рослинностi. Застосовуються вони i при наземних спостереженнях.
Практично для всiх задач охорони навколишнього середовища необхщна шформащя про розподiл температурного поля, знятий iз високою чутливiстю (десятi частки градуса) об'екпв малого розмiру (першi десятки сантиметрiв). Тому, площинний метод реестраци або розгортки (сканування) за двома координатами, коли температурне поле реалiзуеться у виглядi знiмка (зображення, теплово! карти), безумовно кращий.
Для ще! мети використовуються лiтаковi i космiчнi теплов1зори - оптико-електронн прилади, що сканують, у яких здшснюеться перетворення шфрачервоного
випромшювання елемент1в ландшафту в електричн сигнали, опрацювання сигналЬв i 1хньо1 реестраци на фотопл1вц1 або магнтному носи. Особливють цих приладiв полягае в тому, що !хнш елемент фотоелектричного приймача рееструе випромшювання в малих кутах (кутовi хвилини), забезпечуючи високу розршаючу здатшсть тепловiзора на мiсцевостi.
Тепловiзор «Вулкан» випускався оптичною
промисловктю в 1977 - 1987р.р. i успiшно використовувався багато роюв вирiшення екологiчних задач. Конструктивно вш складаеться з трьох частин: оптично! голiвки з системою охолодження, блоку посилення i перетворення сигналiв i системи реестрацi!. Прилад дозволяе рееструвати шформащю в двоканальному режимц що вiдnовiдае обом вжнам nрозоростi атмосфери. Звичайно найкращi результати досягаються при налагодженш каналу 8-13 мкм на середне температурне тшо з метою яюсного вщображення на аерозшмку основних деталей ландшафту, а каналу 3 - 5 мкм -на аномально нагрт об'екти з облшом !хнiх конкретних характеристик. При цьому даш обох каналiв доповнюють один
254
одного, а канал 8 - 13 мкм дозволяе також здшснити точну прив'язку результатв.
Необхщно вiдзначити, що системи магштно! реестрацi! (стрiчки, диски) не мають обмеження за динамiчним дiапазоном при реестрацi! вихiдних даних, тобто в польот в схованому видi записуеться весь реальний перехiд температур ландшафту. При вiзуалiзацi! iнформацi! у вид кольорового або чорно-бiлого аерокосмозшмку цi обмеження виникають знову, тому проводиться багатократне вщтворення зображення з рiзними рiвнями температурного поля.
З 1991 р. випускався быьш сучасний тeпловiзор «Малахт», ютотна особливють якого у компактному оформленш у виглядi единого блока. Крiм значно меншо! маси, перевагою того тепловiзора була замкнена система охолодження з дуже великим ресурсом, що значно полшшуе його експлуатацшш характеристики. Полшшилися або залишилися на рiвнi тепловiзора «Вулкан» i iншi параметри.
Проведенi лiтаковi i супутниковi дослiдження з використанням теплово! зйомки дозволяють зробити висновок про ефективнють цього методу зйомки при визначенш температури рiзних дiлянок сушi i водно! поверхнi, виявленнi зон тектошчно! активностi, термальних зон i зон сучасного тектонiзму, районiв залягання грунтових вод, змiни вологостi грунтв тощо.
1.4.7 РАД1ОТЕПЛОВА ЗЙОМКА
При радштепловш зйомщ пасивно рееструеться власне радютеплове випромшювання земног поверхт з довжинами хвиль близько 1 мм. Сигнали приймаються антеною i вщтворюються на електронно-променевш трубцi i фотографiчно фiксуються. Розходження в щшьносп зображення певним чином пов'язане з температурою випромiнювано! поверхнi i залежить вщ вологостi, засоленостi, складу грунтiв. На радютеплових зображеннях найбiльший
255
контраст виникае м!ж водою i сушею, сухими i зволоженими грунтами.
При радiотепловiй зйомц застосовують пасивн радютехтчн системи, засноваш на прийом! дуже слабких електромагштних сигнал!в у НВЧ-д1апазош електромагштного спектру, як! посилае будь-яке ф!зичне тшо, що мае температуру вищу за абсолютний нуль. Кшьюсть енергп, що випромшюеться, залежить не тшьки вщ ф!зично! температури об'екта, але також вщ його им1чного складу, шорсткосп поверхш тощо. Частина випромшювання в д1апазош хвиль вщ
0,1 до 30 см (частковий д!апазон НВЧ-радюметрп) може бути прийнята радюметричним датчиком. Анал!зуючи штенсившсть i спектр прийнятого сигналу, можна дютанцшно класифшувати об'ект.
Прозорють земно! атмосфери в радюд1апазош велика, вщносно прозора нав!ть хмарна атмосфера. Це дозволяе за допомогою радюметод1в проводити дослщження там, де важко або неможливо використовувати оптичш методи. Звичайно, т!ею або шшою м!рою атмосфера Земл! й у цьому д!апазош впливае на випромшювання земно! поверхш, однак пор!вняно з видимим i шфрачервоним д!апазонами спектру вплив атмосфери в радюд1апазош значно менший i його можна врахувати.
