Разработка и применение дистанционных спектрометрических методов исследования природных объектов

• Автор: Яновский, Александр Федорович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Минск
• Количество страниц: 171 c. : ил

ГЛАВА I. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

И СРЕДСТВА ИХ ИЗМЕРЕНИЯ

1.1. Характеристики отраженного излучения

1.2. Оптические свойства природных образований

1.3. Спектрофотометрическая аппаратура для исследования оптических характеристик природных объектов

ГЛАВА II. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ЕЕ

МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

2.1. Спектрополяризационная аппаратура

2.1.1. Спектрометр "Бархан С-1"

2.1.2. Малогабаритный скоростной спектрометр МСС-2К

2.1.3. Спектрополяриметр "Надир"

2.2. Устройство для дистанционного распознавания
природных объектов
2.3. Наземная измерительная установка и комплекс бортовой аппаратуры
2.4. Исследование фотометрических систем ослабления света
для энергетической градуировки спектрометров
2.5. Учет поляризационных характеристик спектрометров
при градуировке
2.6. Энергетическая градуировка спектрометров
ГЛАВА III. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБРАБОТКИ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Методики измерения отражательных характеристик
природных объектов

3.2. Вопросы вероятностно-статистических основ спектрометрических исследований поля отражения природных образований
3.3. Методика обработки спектрометрической информации
3.3.1. Спектральное разрешение
3.3.2. Оценка оптимального числа обрабатываемых спектров
Г I А В А 1У. ПРИМЕНЕНИЕ ДИСТАНЦИОННЫХ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
4.1. Корреляционная обработка аэрокосмической информации методом Рк-функций
4.2. Применение спектроэнергетических методов для обнаружения биопродуктивных районов в океане
4.3. Исследование угловой и спектрополяризационной структуры поля отражения природных образований
4.4. Использование оптических характеристик при дистанционных исследованиях фитопатологического состояния объектов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Основой дистанционных оптических методов обнаружения и изучения природных и антропогенных объектов является измерение, преобразование и анализ физических параметров излучаемого и отраженного электромагнитного излучения. Измеряемыми параметрами в этих исследованиях являются: пространственно-временная и угловая структуры энергетических, спектральных и поляризационных характеристик излучения.
Современные дистанционные методы исследований и в особенности аэрокосмические, открыли новый этап в информационном обеспечении исследований и разработок в науках о Земле и хозяйственной практике•
Наземные, а затем летные эксперименты по изучению оптических свойств природных покровов Земли начали проводиться уже с 30-40-х годов нашего столетия, однако до сих пор они не охватывают всего многообразия природных объектов и условий измерения.
Первые космические спектральные измерения отражательной способности природных образований проведены с советского пилотируемого космического корабля (ПКК) "Союз-7", где были изучены спектры облачного покрова и подстилающих поверхностей пустынного типа. Эти данные были немногочисленны и иллюстрировали лишь возможность решения некоторых задач космической спектрометрии. В начале 70-х годов аналогичные исследования были проведены в широком спектральном диапазоне с американской космической станции"Зку1аЪ" . В ходе этих экспериментов было получено свыше 300 тыс.спектров атмосферы и подстилающих поверхностей, однако опубликованы были лишь результаты отдельных измерений.
Начиная с середины 70-х годов с орбитальных научных станций

При решении многих задач исследования природных ресурсов Земли необходим оперативный контроль окружающей среды. Так, например, визуальная оценка состояния сельхозпосевов из-за домини-рущего цвета зелени и максимальной чувствительности глаза в этой области спектра накладывает определенные ограничения на возможность дистанционного определения фитопатологического состояния полей. Использование данного устройства с борта самолета обеспечивает надежное обнаружение пораженных участков' растительности.
Решение этих и подобных задач с использованием описываемого устройства осуществляется за счет использования всех достоинств многозонального метода в сочетании с возможностями глаза, как зрительного анализатора. Достоинством описываемого прибора является также возможность осуществления активного научного поиска на борту летательного аппарата оператором, вооруженным устройством, реа-лизушцим преимущества многозонального метода, в реальном масштабе времени / 70 /.
2.3. Наземная измерительная установка и комплекс бортовой аппаратуры.
При спектрометрических исследованиях характеристик отражения различных природных образований в полевых условиях использовалась наземная измерительная установка (НИУ), а для проведения измерений с самолетов и вертолетов был разработан и создан комплекс бортовой аппаратуры (КЕА.) / 95 /.
НИУ (рис.2.8) включает: спектрометр МСС-2К, треногу, пульт управления, системы регистрации и питания, интегрирующую насадку для измерения падающего потока.
Спектрометр закреплен на поворотном кронштейне треноги, по-