ВОПРОС№1 Физические основы аэрокосмических методов исследования природной среды

Дистанционные методы позволяют изучать физическое поле Земли на расстоянии с целью получения информации о строении литосферы.

Физической основой дистанционного зондирования является отраженное либо собственное излучение электромагнитных волн природными объектами.

Под электромагнитным излучением понимают распространение энергии в пространстве в виде волн или прямолинейного потока световых частиц. Электромагнитные колебания имеют широкий диапазон длин волн. Общий спектр электромагнитного излучения различается по частоте и делится на несколько диапазонов. Для изменения длин волн в коротковолновом участке спектра в большинстве случаев используют следующие единицы: микрон или микрометр и нанометр. 1 мм = 103 мкм = 106 нм. Выделяют следующие основные диапазоны электромагнитных волн: ультрафиолетовый, видимый, инфракрасный и радиодиапазон.

Дистанционное зондирование Земли проводится через толщу атмосферы. При прохождении через атмосферу электромагнитные волны взаимодействуют с содержащимися в ней частицами пыли, дыма, кристалликами льда каплями воды и т.п. Атмосфера пропускает солнечные лучи определенных длин волн. Другая часть лучей атмосфера задерживает, отражая, рассеивая и поглощая их. Участки спектра, в пределах которых электромагнитные волны хорошо проходят сквозь атмосферу, достигая приемных устройств систем дистанционного зондирования, называют окнами прозрачности атмосферы. Для съемки земной поверхности с авиационных и космических аппаратов используются следующие диапазоны волн: видимый диапазон, ближний инфракрасный диапазон, тепловой инфракрасный диапазон и сверхчастотный радиодиапазон.

Геологические испускают электромагнитные волны, которые содержат как собственное излучение, так и отраженное излучение энергии Солнца. Экспериментальными исследованиями установлено, что величина и характер электромагнитных колебаний во многом зависит от структурных и литологических особенностей поверхности литосферы. Существующие различия в электромагнитном излучении разнородных геологических образований позволяет применять для их излучения методы дистанционного зондирования.

Анализ спектральной отражательной способности геологических образований показывает, что получение его объема геоинформации возможно при дистанционном зондировании в видимой и ближней ИК- области спектра – 0,4 – 1,5 км. Спектральные коэффициенты яркости геологических объектов имеют тенденцию возрастать по мере продвижения в длинноволновую часть спектра. Некоторые кривые спектральной отражательной способности проходят через максимум в разных участках спектра.