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O sensoriamento remoto
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O sensoriamento remoto

O sensoriamento remoto

 

As vantagens do sensoriamento remoto

O sensoriamento remoto é chamada para obter informações sobre objetos sem inserir-los em contato físico. No entanto, esta definição é demasiado ampla.

Por isso, introduzimos algumas limitações para especificar características do conceito de "sensoriamento remoto", em particular, importante para garantir a segurança dos conceitos de aviação de sensoriamento remoto da atmosfera. Em primeiro lugar, suponhamos que a informação é obtida por meios técnicos.

Em segundo lugar, estamos a falar de objetos que estão a distâncias consideráveis ​​do hardware que distingue ERA de outras áreas científicas e técnicas, tais como ensaios não destrutivos de materiais e produtos, diagnósticos médicos, e assim por diante. F. Adicionar que RS usa métodos indiretos medição.

A teledetecção envolve o estudo da atmosfera e da superfície da Terra, os métodos desenvolvidos recentemente e subsuperfície DMZ. A aplicação dos métodos e meios de informação não-contato remoto sobre o status e os parâmetros da troposfera contribui para a segurança da aviação.

As principais vantagens da DMZ - uma aquisição de dados de alta velocidade de grandes quantidades de ar (ou sobre grandes áreas da superfície da terra), e a capacidade para obter informações sobre os objectos, praticamente inacessíveis para estudar outras maneiras. Com as medições meteorológicas tradicionais na atmosfera superior, é realizada utilizando balões são amplamente e sistematicamente utilizados métodos sofisticados DMZ.

O sensoriamento remoto é muito caro, especialmente espaço. Apesar disso, uma análise comparativa dos custos e os resultados comprovam sensoriamento altamente rentável. Além disso, o uso de soar dados, de satélites meteorológicos específicos, baseados em terra e radar aerotransportado, salvar milhares de vidas humanas devido à prevenção de desastres naturais e prevenção de fenómenos meteorológicos perigosos. Portanto pesquisa. experimental, engenharia e atividades operacionais na área de RS, que está se desenvolvendo rapidamente nos principais países do mundo, é inteiramente justificado.

 

Propriedades e aplicação de sensoriamento remoto

Os principais objetos da DMZ são:

  • de tempo e clima (chuva, nuvens, vento, à turbulência, radiação);

  • Elementos ambientais (aerossóis, gases, eletricidade, ar, transporte, ie e redistribuição sob substância variando..);

  • mares e oceanos (ondas do mar, correntes, água, gelo);

  • a superfície da terra (vegetação, pesquisas geológicas, recursos de estudo, altura em metros).

 

As informações obtidas por meio de RS, é necessário para muitos ramos da ciência, tecnologia e economia. O número de potenciais usuários dessas informações está em constante crescimento.

 

A fim de garantir a segurança DZ utilizado:

  • meteorologia, climatologia e física atmosférica (dados operacionais para previsão do tempo, determinar o perfil de temperatura, pressão e conteúdo de vapor de água na atmosfera, as medições da velocidade do vento e assim por diante. n.);

  • navegação por satélite, comunicações, em observações de radar e rádio (estas áreas necessitam de dados sobre as condições de propagação que recebem fundos rapidamente ERA);

  • aviação, por exemplo, as condições de previsão do tempo em aeroportos e vias aéreas, a rápida detecção de fenómenos meteorológicos perigosos, tais como granizo, raios, turbulência, cisalhamento do vento, explodir e crosta de gelo.

O sensoriamento remoto da Terra

Além disso, estas são áreas importantes em que as aeronaves são utilizadas como transportadores dotações financeiras DZ:

  • hidrologia, incluindo a avaliação e gestão dos recursos hídricos, a previsão derretimento da neve, alerta de cheias;

  • área agrícola (previsão e controle do clima, tipo de controle, distribuição e condição da vegetação, mapeamento de tipos de solo, determinação da umidade, impedindo granizo, previsão de safra);

  • o ambiente (controle de poluição do ar e da superfície);

  • Oceanografia (por exemplo, medir a temperatura da superfície do mar, as correntes oceânicas eo estudo dos espectros das ondas do mar);

  • Glaciologia (por exemplo, distribuição e exibição de movimento das camadas de gelo e gelo marinho, determinar a possibilidade de navegação em condições de gelo);

  • geologia, geomorfologia e geodésia (por exemplo, a identificação do tipo de rochas, localização geológica dos defeitos e anomalias, medição

  • Parâmetros de observação da Terra e movimentos tectônicos);

  • topografia (por exemplo, dados precisos sobre a altura e ligando-os a este sistema de coordenadas, a produção de mapas e mudanças para eles);

  • Controle de desastres naturais (incluindo areia aviso controle de volume de inundações e tempestades de poeira, avalanches, deslizamentos de terra, avalanches e determinando rotas t n..);

  • planejamento em outras aplicações técnicas (por exemplo, inventário do uso da terra e monitoramento de mudanças, avaliação dos recursos da terra, monitorar o tráfego);

  • aplicações militares (controle do movimento das unidades militares e equipamentos, área de avaliação).

 

Sistemas e métodos de detecção remota

Sistemas de classificação com base em RS familiares aos especialistas sobre as diferenças entre os sistemas de radar ativa e passiva. Meio de sistemas activos investigado é irradiada com radiação electromagnética (EMR), que fornece um sistema de RS, ou seja. é neste caso significa DZ gera e emite energia electromagnética na direcção do objecto de teste. Os sistemas passivos perceber EMR do objeto de uma maneira natural. Isto pode ser como um EMI apropriada que ocorre na unidade de detecção, tais como radiação térmica, a EMI e espalhadas por qualquer fonte externa natural, tal como a radiação solar. Vantagens e desvantagens de cada um destes dois tipos de sistemas de DMZ (activa e passiva) é determinada por vários factores. Por exemplo, um sistema passivo não é prático nos casos em que não existe suficiente radiação intensa intrínseca dos objectos de uma gama de comprimentos de onda pré-determinado. Por outro lado, o sistema activa é tecnicamente impossível, se a potência irradiada é necessário para produzir a quantidade suficiente do sinal reflectido é muito grande.

Em alguns casos, para obter a informação necessária, é desejável conhecer os parâmetros exactos de o sinal transmitido para fornecer quaisquer capacidades de análise específica, tal como a medição do deslocamento de Doppler do sinal reflectido para estimar o sensor de movimento do alvo em relação (receptor) ou a mudança na polarização do sinal reflectido relativamente ao sinal da sonda. Tal como acontece com todos os sistemas de medição de dados que usam os sistemas EMR diferem ERA ao longo da gama de ondas eletromagnéticas, como raios ultravioleta, luz visível, infravermelho, milímetros, centímetros, decímetro frequência.

Considere RS atmosfera, em particular, a troposfera - a parte da atmosfera, o qual é directamente adjacente à superfície da Terra. A troposfera se estende até alturas de 10 15-km, e nos trópicos - a 18 km. Usando o RS para efeitos de segurança meteorológico requer atenção a sistemas que consideram a atmosfera como, a distribuição espacial tridimensional do objecto, e levam aos perfis da atmosfera em diferentes direcções de detecção.

Ou objectos a detectar efeitos podem ser flutuações que ocorrem naturalmente na atmosfera, bem como os objectos fixos a uma certa distância da DMZ facilidade. É importante compreender os diferentes tipos de interacções entre o EMR e a atmosfera. Diferentes tipos de esta interacção - uma maneira conveniente de classificar técnicas Rs. Eles baseiam-se na atenuação, dispersão e de radiação de ondas electromagnéticas de detecção objectos. Esquema dos principais processos de interação das ondas eletromagnéticas com irregularidades atmosféricas em relação às tarefas da DMZ.

No primeiro caso, a radiação a partir da forma pré-determinada de a fonte (transmissor) para a entrada do receptor depois de ter passado através do objecto em estudo. Nós estimamos o valor da atenuação no caminho de propagação do transmissor para o receptor, é assumido que o valor da perda de energia electromagnética à medida que passa através de um objecto associado com as propriedades de que objecto. A causa da perda pode ser uma combinação de absorção ou dispersão e absorção que está na base da informação acerca do objecto. Muitas técnicas RS essencialmente com base nesta abordagem.

No segundo caso, em que a própria fonte é uma fonte de radiação, normalmente, há um problema de medição da emissão de infravermelhos e / ou microondas, a qual é usada para obter informação sobre a estrutura térmica da atmosfera e as suas outras propriedades. Além disso, esta abordagem é característica do estudo da descarga de relâmpago com base na sua própria rádio e para detectar trovoadas em grandes distâncias.

O terceiro caso é a utilização da dispersão de ondas electromagnéticas por formação atmosférica para se obter informações sobre ele. Sobre as propriedades de espalhamento de maneiras diferentes com base DZ. Um deles é caracterizado pelo facto de a forma em estudo evidencia alguma fonte de radiação incoerente como a luz solar ou radiação infravermelha, que vem a partir da superfície da Terra e os meios sensores RS recebe a radiação dispersa por o objecto. A outra - o facto de que o objecto é iluminado por uma fonte artificial especial (coerente ou incoerente), tal como um laser ou uma fonte com um comprimento de onda das microondas (como no caso do radar). Esta dispersão é objecto de radiação detectada pelo receptor e é usado para extrair informação acerca dos objectos de espalhamento.

Note-se que o primeiro destes casos corresponde ao sistema de sensor activa, o segundo - o passivo, e o terceiro é implementado como um versões passivas e activas.

Sistema RS activa pode ser mono-estática quando o transmissor e receptor são colocados no meio uma posição DZ biestático ou mesmo multi-estática, o sistema é constituído por um ou vários emissores e receptores dispostos em várias posições diferentes.

A classificação não é suficientemente completa, se você não especificar o DMZ básica hardware: radares, radiometers, e outros líderes do dispositivo ou sistema usados ​​como sensores DMZ.

O estudo da atmosfera com a ajuda de RS inclui o uso de instrumentos instalados nos satélites artificiais da Terra e estações espaciais, aviões, foguetes, balões e os fundos colocados no chão. Os portadores mais comuns de fundos DMZ são satélites, aeronaves e plataformas terrestres.

 

Problemas inversos

Tarefas CLE - é o problema inverso, isto é. é tal, a solução de que é forçado a ir para a causa dos resultados. Estes incluem todas as tarefas de processamento e interpretação de dados observacionais. A teoria de problemas inversos - uma disciplina matemática independente, e DZ atmosfera - apenas um dos campos científicos e técnicos, para os quais a teoria de problemas inversos é importante. No aspecto aplicado deve ser bem compreendida, como o EMR interage com os objectos atmosféricas estudados, formando os sinais que são usados ​​para obter informação sobre o ambiente. Idealmente, o sinal entre o parâmetro medido e as características estimados da atmosfera e uma correspondência. Mas em situações reais há sempre específico para o problema de problemas inversos.

O sensoriamento remoto da Terra

Considere-se um exemplo simples, que se refere à detecção passiva da atmosfera. Assume-se que o gás de absorção numa atmosfera caracterizado por a temperatura do gás dependente radiação. Esta radiação é percebido por um sensor disposto no satélite. Também assumimos que existe uma relaçãoentre o comprimento de onda de emissão e temperatura, e a temperatura depende da altura da camada da atmosfera. Depois, conhecendo a relação entre a intensidade de emissão, o comprimento de onda de emissão, e a temperatura do gás fornece um método para a estimativa de uma temperatura de um gás atmosférico como uma função do comprimento de onda e, por conseguinte, elevados. De facto, a situação é muito mais complicado do que o caso ideal descrito. A radiação no comprimento de onda pré-determinado não vem de uma camada para a altura apropriada, e distribuída ao longo da espessura da atmosfera, de modo que não há correspondência de um-para-um entre o comprimento de onda e da altura, como foi assumido no caso ideal, o que faz com que a desfocagem esta conexão. Este exemplo é típico de muitos problemas inversos, onde os limites de integração dependem das características de uma tarefa em particular. Esta é conhecida como a equação de Fredholm equação integral do primeiro tipo. Caracteriza-se pelo fato de que fixa o limite integral, só aparece no integrando. A função é chamada de kernel, ou função central da equação.

Vários problemas DZ reduzida a uma equação ou uma semelhante equação. Para resolver estes problemas, é necessário realizar a transformação inversa com os resultados das medições de g. começar a distribuição. Tais problemas inversos chamado problemas incorretas ou mal colocados. Sua decisão está associada a superar os três desafios seguintes. Em princípio, a decisão pode ser mal colocado matematicamente inexistente, ambíguas ou instável. A ausência de soluções

Do ponto de vista da DMZ, fenômenos meteorológicos perigosos (Omya) pode ser considerada como a distribuição espacial dos objetos, que ocupam algum espaço na zona ou na atmosfera sem nuvens nuvem (céu limpo). Os sinais físicos de manifestações externas OMYA geralmente descreve os parâmetros que caracterizam a intensidade da OMYA e que, em princípio, pode ser medida, por exemplo, os parâmetros da velocidade do vento, os campos eléctricos e magnéticos, a intensidade da precipitação. Os parâmetros físicos OMYA considerado.

As áreas do ambiente em que os parâmetros que caracterizam a intensidade da OMYA excedem um determinado nível pré-determinado, chamadas zonas OMYA. A descoberta processo OMYA ea atribuição de certas áreas de suas coordenadas espaciais em um determinado momento com base na DMZ é chamado zonas de localização OMYA.

Assim, o processo de localização por meio de microondas zona DZ atmosfera OMYA detectar e determinar a sua localização em um sistema de coordenadas predeterminado. Em alguns casos, pode-se estimar o grau de intensidade de OMYA.

A localização de zonas perigosas mosca instalações de radar - uma rápida detecção e localização usando radar meteo-navegação (MNRLS) bor e outros dispositivos que podem ser emparelhados com MNRLS.

 

 

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