Онлайн поддержка
Все операторы заняты. Пожалуйста, оставьте свои контакты и ваш вопрос, мы с вами свяжемся!
ВАШЕ ИМЯ
ВАШ EMAIL
СООБЩЕНИЕ
* Пожалуйста, указывайте в сообщении номер вашего заказа (если есть)

Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / КУРСОВАЯ РАБОТА, РАЗНОЕ

Спектральное разрешение космических снимков.

irina_krut2020 360 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 30 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 20.04.2020
Цель: Изучить суть понятия, факторы и аспекты существования спектрального разрешения и связанных с ним особенностей, а также выяснить его применение и установить его связь с картографическими и геоинформационными исследованиями. Задачи: 1) Изучить учебную и научную литературу по теме исследования; 2) Рассмотреть содержание ключевых понятий, связанных со спектральным разрешением; 3) Рассмотреть спектральное разрешение различных ДЗЗ систем; 4) Определить области применение спектрального разрешения; Методологической основой для исследования послужили научные труды известных отечественных и зарубежных деятелей географической науки. В качестве теоретической базы исследования были использованы публикации, учебные пособия и статьи из Интернет-ресурса, посвящённые мировым системам ДЗЗ и характеристике спектрального разрешения космических снимков, их особенностям и областям применения.
Введение

Данная курсовая работа посвящена исследованиям, лежащим в области геоинформатики и дистанционного зондирования, и касается изучения такой темы, как спектральное разрешение космических снимков. Предметом и объектом данного исследования является спектральное разрешение, его особенности и связь с картографической наукой и с географической в целом. Данный вопрос является актуальным на сегодняшний день потому, что: 1) Космические снимки с высоким спектральным разрешением позволяют идентифицировать объекты с уникальными спектральными характеристиками, поэтому их использование более предпочтительно, так как характерные особенности природных объектов разных классов наиболее чётко проявляются в разных участках электромагнитного спектра. 2) Для отображения многозональных космических снимков используют различные комбинации спектральных зон, подчёркивающие те или иные особенности объектов. А это невозможно без применения спектрального разрешения космических снимков. 3) Спектральное разрешение характеризуется наличием спектральных диапазонов, в которых содержатся окна прозрачности атмосферы, через которые можно «увидеть» поверхность Земли.
Содержание

Глава 1. Общие сведения 5 1.1 Определение спектрального разрешения 5 1.2 Спектральные диапазоны съёмки 7 1.3 Спектральные характеристики 11 Глава 2. Спектральный диапазон съёмки ДЗЗ-систем 15 2.1 Отечественные 15 2.2 Зарубежные 20 Глава 3. Основные области применения спектрального разрешения 25 3.1 Регистрация облачности 25 3.2 Температура морской воды 26 3.3 Тепловая инерция 27 Заключение 28 Список используемой литературы 29
Список литературы

1) В. А. Толстохатько, В. А. Пеньков. Конспект лекций по курсу «Фотограмметрия и дистанционное зондирование» модуль 2: «Дистанционное зондирование» [Электронный ресурс] URL: http://eprints.kname.edu.ua/ 2) Кашкин В.Б., Сухинин А.И. «Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений: Учебное пособие. М.: Логос, 2001. – 264 стр. 3) Гарбук С.В., Гершензон В.Е. «Космические системы дистанционного зондирования Земли» М.: А и Б, 1997. — 296 стр. 4) Кашкин В.Б., Сухинин А.И. «Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений» Учебное пособие. — М.: Логос, 2001. — 264 стр. 5) Токарева О.С. «Обработка и интерпретация данных дистанционного зондирования Земли: учебное пособие», Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 148 стр. 6) Сайт компании «СовЗонд». [Электронный ресурс]. 2010-2018. Дата обновления: 05.05.2018. – URL: https://sovzond.ru/products/spatial-data/satellites/ (дата обращения: 06.05.2018) 7) Коберниченко, В. Г. «Радиоэлектронные системы дистанционного зондирования Земли» : [учеб. пособие], М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. – 220 стр. 8) «Космическая съемка Земли. Спутники оптической съемки Земли с высоким разрешением». М.: ИПРЖР, 2001. – 135 стр. 9) У.Г. Рис «Основы дистанционного зондирования», Москва: Техносфера ,2006. – 336 стр. 10) Шовенгердт Р.А. « Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений», Москва: Техносфера, 2010. – 560 стр.
Отрывок из работы

Глава 1. Общие сведения 1.1 Определение спектрального разрешения Спектральное разрешение характеризует способность системы дистанционного зондирования различать определенные интервалы длин волн. Чем выше спектральное разрешение, тем более узкий диапазон длин волн регистрируется определенным каналом. При оценке спектрального разрешения рассматривают две характеристики: количество каналов (диапазонов) и ширину каждого канала. Более высокого спектрального разрешения добиваются за счет увеличения количества каналов и уменьшения ширины каждого из них. На практике важно правильно подобрать характеристики спектрального разрешения так, чтобы они соответствовали типу собираемой информации. Рис.1 Снимки со спутника WorldView-2 в различных спектральных каналах Спектральное разрешение панхроматического снимка является крайне низким, поскольку на нем невозможно выделить сигналы с различной длиной волны, и полученное изображение характеризует отражательную способность объекта во всем видимом диапазоне. Более высокое спектральное разрешение цветных снимков объясняется тем, что цветная пленка обладает независимой чувствительностью к излучению в синем, зеленом и красном диапазонах спектра. Системы дистанционного зондирования, регистрирующие излучение в нескольких независимых спектральных диапазонах, также могут отличаться своей спектральной разрешающей способностью. [1] Спектральное разрешение соответствует количеству диапазонов электромагнитного спектра и размеру зон съёмки, регистрируемых съёмочной аппаратурой. В зависимости от количества спектральных диапазонов, в которых регистрируется изображение, съёмочная аппаратура и, соответственно, космические снимки, получаемые с её помощью, делятся на: • монохроматические (однозональные, интегральные или панхроматические); • мультиспектральные (от 2 до 10 регистрируемых диапазонов); • гиперспектральные (может быть более 100 зон). Панхроматические снимки используют одну более или менее широкую зону спектра и обычно имеют более высокое пространственное разрешение. Многозональные включают несколько зональных снимков, одновременно регистрируемых в разных узких участках электромагнитного спектра. Требуемое количество диапазонов обеспечивается применением фильтров, призм, дифракционных решёток. Гиперспектральные используют более узкие зоны. Мультиспектральные (многозональные) космические снимки позволяют идентифицировать объекты с уникальными спектральными характеристиками, поэтому их использование более предпочтительно, так как характерные особенности природных объектов разных классов наиболее чётко проявляются в разных участках электромагнитного спектра. При тематических исследованиях следует выбирать тот диапазон, который наиболее обособляет изучаемый объект. Для отображения многозональных космических снимков используют различные комбинации зон, подчёркивающие те или иные особенности объектов. Поскольку такие изображения, в основном, предназначены для визуализации на экране дисплея в палитре RGB, то комбинации строят с использованием трёх зон, порядок которых соответствует красной, зелёной и синей цветовым пушкам монитора, а процесс называют синтезированием. Обычно используют три стандартных комбинации зон: • красная, зелёная и синяя зоны создают композицию истинного цвета, в которой объекты выглядят так, как они должны были бы восприниматься невооружённым глазом; • ближняя ИК, красная и зелёная зоны создают композицию ложного цвета; • средняя ИК, ближняя ИК и зелёная зоны создают композицию псевдоцвета, позволяющую подчеркнуть цветом различия объектов, что удобно для визуального дешифрирования снимков. [5] 1.2 Спектральные диапазоны съёмки Основные спектральные диапазоны, которые применяются в дистанционном зондировании Земли, перечислены в табл. 1. Эти диапазоны характеризуются тем, что в них содержатся окна прозрачности атмосферы, через которые можно «увидеть» поверхность Земли, и тем, что именно для этих диапазонов разработаны эффективные детекторы излучения. Вне окон прозрачности излучение поглощается различными составляющими атмосферы. Так, например, пары воды и двуокись углерода поглощает излучение в диапазонах от 2,5 до 3 мкм и от 5 до 8 мкм. В микроволновом диапазоне небольшое окно поглощения парами воды лежит вблизи частоты 22 ГГц. Коэффициент пропускания излучения в этом окне равен приблизительно 0,85. Основное окно поглощения кислородом начинается выше 50 ГГц и занимает часть спектра примерно до 80 ГГц. Таблица 1. Основные спектральные диапазоны, используемые в дистанционном зондировании Земли. Замечено также, что в диапазонах с высоким коэффициентом пропускания микроволновые датчики и радары способны регистрировать излучение через облака, туман и дождь. Такие датчики, являющиеся одновременно и источниками излучения, используются также для регистрации отражённого излучения в ночное время суток. При пассивном методе ДЗ измеряется отражённое солнечное излучение и собственное излучение земной поверхности, атмосферы и облаков. В видимой, ближней инфракрасной и коротковолновой инфракрасной области спектра (от 0,4 до 3 мкм) превалирует отражённое солнечное излучение. Средневолновая зона является переходной – в ней существенный вклад вносят все составляющие излучения. При длине волны больше 5 мкм обычно доминирует собственное тепловое излучение Земли. Поскольку оно не зависит от Солнца, съёмку в этом диапазоне можно вести как в дневное, так и в ночное время суток. Собственное тепловое излучение Земли можно регистрировать и в микроволновом диапазоне. В этом случае характеристикой излучения является яркостная температура, которая измеряется такими пассивными системами, как Special Sensor Microwave. При активном методе дистанционного зондирования каждый датчик используется также в качестве искусственного источника излучения. В результирующем сигнале содержится информация либо о земной поверхности, либо об атмосфере. В частности, по рассеянию и поглощению в атмосфере лазерного излучения определённой длины волны можно судить о её молекулярном составе. В микроволновом диапазоне используется технология радаров с синтезированной аппаратурой, при которой сканирующий луч генерируется движущимся датчиком, а регистрируется излучение, отражённое от земной поверхности. Движение платформы датчика создаёт, по существу, большую антенну, в результате чего увеличивается пространственное разрешение снимков. Пространственное распределение параметров можно реконструировать по амплитуде и фазе отражённого сигнала с помощью специальных программ обработки данных. Рабочие диапазоны длин волн для активных и пассивных систем ДЗЗ представлены в таблице 2. Связь между длинами волн и соответствующими частотами проиллюстрирована на рис. 2. Таблица 2. Рабочие длины волн и частоты микроволнового излучения, используемого при ДЗЗ. На рис. 3 показана кривая спектральной плотности энергетической освещенности внешней границы атмосферы Земли вместе с кривой чувствительности человеческого глаза в дневное время суток. Как видно из графика, то, что мы видим, относится лишь к малой части солнечного спектра, который, в свою очередь, составляет лишь небольшую долю спектра всего электромагнитного излучения. Таким образом, хотя мы и можем отобразить любую часть спектра на экране монитора, большая часть данных ДЗЗ лежит вне видимой области. Задача интерпретации данных, полученных в тепловом и микроволновом диапазоне, многими считается довольно сложной именно потому, что мы с трудом можем представить себе, как должно выглядеть то, что регистрирует датчик за пределами видимой части спектра. Рис. 2 Номограмма, позволяющая определить длину волны по заданной частоте в микроволновой части спектра. Рис. 3 Спектральная плотность энергетической освещённости верхней границы атмосферы и чувствительность человеческого глаза в дневное время суток Большинство оптических систем ДЗЗ являются многоспектральными, то есть такими, которые позволяют практически одновременно получать снимки в нескольких диапазонах спектра. В таких снимках зачастую содержится гораздо больше информации о спектральных свойствах объектов, чем в однозональных снимках, полученных в одном спектральном диапазоне, или в так называемых панхроматических снимках, соответствующих широкой полосе длин волн. С другой стороны, микроволновые системы, за исключением пассивной аппаратуры SSM/I, работают, как правило, на одной частоте. SAR-системы излучают сигнал, поляризованный в одной из двух плоскостей: горизонтальной (H) или вертикальной (V), - и регистрируют отражённый сигнал, поляризованный либо в той же плоскости, либо в ортогональной. [3] 1.3 Спектральные характеристики Расположение диапазонов съёмки в спектре определяется окнами поглощения атмосферы и спектральными характеристиками отражательной способности объектов исследования. Если датчик предназначен для съёмки земной поверхности или океана, его спектральный диапазон должен находиться вне окон поглощения атмосферы. Если же задача состоит в исследовании самой атмосферы, то некоторые каналы съёмки полезно выбрать именно в пределах указанных окон. Примером аппаратуры, предназначенной для всех трёх областей применения, является MODIS. Многочисленные датчики этой системы ведут съёмку в узких спектральных каналах в диапазоне от видимой до тепловой инфракрасной зоны спектра. Спектральные диапазоны съёмки аппаратуры MODIS представлены на рис. 4 Данные, полученные за один цикл вращения сканирующего зеркала, совмещаются между собой так, чтобы соответствовать приблизительно одному и тому же времени съёмки. Рис. 4 Спектральные диапазоны 36 каналов съёмки аппаратуры MODIS. Разнообразие полезной информации в различных каналах съёмки проиллюстрировано на рис. 5. На графиках представлены данные, переданные непосредственно в наземный Центр изучения природных ресурсов Геологической служюы США, расположенный в г. Су-Фолс, штата Северная Дакота. Рис. 5 Четыре снимка, полученные в различных каналах съёмки аппаратуры MODIS 2 марта 2006 года В отличие от предварительно архивируемых данных MODIS, обработка этих данных выполняется без использования какой-либо дополнительной информации. На зимнем снимке хорошо виден снежный и ледовый покров на территории Канады и заливе Джеймса, облачность на северо-востоке США, а также её отсутствие южнее всего восточного побережья вплоть до Флориды. Канал 2 используется для съёмки в ближней инфракрасной области, а канал 6 – для разделения облачности и снежно-ледовых покровов (снег и лёд характеризуется в этом диапазоне более низкой отражательной способностью, чем облака). Канал 26 предназначен для изучения перьевых облаков, а канал 27 – для исследования паров воды в центральной части тропосферы.
Условия покупки ?
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Курсовая работа, Разное, 31 страница
330 руб.
Курсовая работа, Разное, 22 страницы
200 руб.
Курсовая работа, Разное, 29 страниц
300 руб.
Служба поддержки сервиса
+7 (499) 346-70-XX
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg