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la télédétection
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la télédétection

la télédétection

 

Les avantages de la télédétection

La télédétection est appelé à obtenir des informations sur les objets sans les entrer en contact physique. Cependant, cette définition est trop large.

Par conséquent, nous introduisons quelques limitations de préciser les caractéristiques de la notion de "télédétection", en particulier, important de veiller à la sécurité des concepts de l'aviation de la télédétection de l'atmosphère. Tout d'abord, supposons que l'information est obtenue par des moyens techniques.

Deuxièmement, nous parlons objets qui sont à des distances considérables de matériel qui distingue ERA d'autres domaines scientifiques et techniques, tels que les essais non destructifs des matériaux et des produits, des diagnostics médicaux, et ainsi de suite. F. ajouter que RS utilise des méthodes indirectes mesure.

La télédétection implique l'étude de l'atmosphère et la surface de la Terre, les méthodes récemment mises au point et de la subsurface DMZ. Application des méthodes et des moyens d'information non-contact à distance sur le statut et les paramètres de la troposphère contribue à la sécurité de l'aviation.

Les principaux avantages de la DMZ - une acquisition de données à haute vitesse de grandes quantités d'air (ou sur de vastes zones de la surface de la terre), et la capacité d'obtenir des informations sur les objets, pratiquement inaccessibles pour étudier d'autres moyens. Avec des mesures traditionnelles météorologiques dans la haute atmosphère, est réalisée en utilisant des ballons sont largement et systématiquement utilisées des méthodes sophistiquées DMZ.

La télédétection est assez cher, en particulier l'espace. Malgré cela, une analyse comparative des coûts et les résultats prouvent la détection très rentable. De plus, l'utilisation des données de détection, notamment les satellites météorologiques, au sol et radar aéroporté, sauver des milliers de vies humaines en raison de la prévention des catastrophes naturelles et d'éviter des phénomènes météorologiques dangereux. Par conséquent, la recherche et le développement. expérimental, la conception et les activités opérationnelles dans le domaine de la zone démilitarisée, qui se développe rapidement dans les principaux pays du monde, est tout à fait justifiée.

 

Propriétés et application de la télédétection

Les principaux objectifs de la DMZ sont:

  • météorologiques et climatiques (précipitations, les nuages, le vent, la turbulence, rayonnement);

  • Les éléments environnementaux (aérosols, gaz, électricité, air, transports, à savoir e redistribution sous substance variant..);

  • océans et des mers (vagues de la mer, les courants, l'eau, la glace);

  • la surface de la terre (de la végétation, la recherche géologique, les ressources de l'étude, hauteur mètres).

 

Les informations obtenues par le biais de RS, est nécessaire pour de nombreuses branches de la science, de la technologie et de l'économie. Le nombre d'utilisateurs potentiels de cette information est en constante augmentation.

 

Afin d'assurer la sécurité DZ utilisé:

  • la météorologie, la climatologie et la physique de l'atmosphère (données opérationnelles pour les prévisions météorologiques, la détermination du profil de la température, la pression et la teneur en eau de la vapeur dans l'atmosphère, les mesures de la vitesse du vent et ainsi de suite. n.);

  • la navigation par satellite, les communications, dans les observations radar et radio (ces domaines exigent des données sur les conditions de propagation qui reçoivent des fonds rapidement ERA);

  • l'aviation, par exemple, les conditions météorologiques prévues dans les aéroports et les voies respiratoires, la détection rapide des événements météorologiques dangereuses comme la grêle, la foudre, la turbulence, le cisaillement du vent, d'exploser et de cerise.

La télédétection de la terre

En outre, ce sont des domaines importants dans lesquels les avions sont utilisés comme transporteurs de fonds DZ:

  • hydrologie, y compris l'évaluation et la gestion des ressources en eau, la prévision de la fonte des neiges, avertissement d'inondation;

  • zone agricole (prévision et de contrôle de la météo, le type de commande, la distribution et l'état de la végétation, la cartographie des types de sols, détermination de l'humidité, empêchant la grêle, des prévisions de récolte);

  • l'environnement (contrôle de la pollution de l'air et de surface);

  • Océanographie (par exemple, mesurer la température de surface de la mer, les courants océaniques et l'étude des spectres des vagues de la mer);

  • Glaciologie (par exemple, la distribution et l'affichage de mouvement des calottes glaciaires et des glaces de mer, de déterminer la possibilité de la navigation maritime dans des conditions de glace);

  • géologie, géomorphologie et la géodésie (par exemple, l'identification du type de roches, la localisation géologique de défauts et anomalies, la mesure

  • Paramètres observation de la Terre et les mouvements tectoniques);

  • la topographie (par exemple, des données précises sur la hauteur et les relier à ce système de coordonnées, la production de cartes et des changements à eux);

  • Le contrôle des catastrophes naturelles (y compris sable d'avertissement contrôle du volume des inondations et des tempêtes de poussière, les avalanches, les glissements de terrain, les avalanches et la détermination des voies t n..);

  • la planification dans d'autres applications techniques (par exemple, l'inventaire de l'utilisation des terres et la surveillance des changements, évaluation des ressources terrestres, surveiller le trafic);

  • applications militaires (contrôle des mouvements des unités militaires et de l'équipement, la zone d'évaluation).

 

Systèmes et méthodes de télédétection

Le classement est basé sur les systèmes DMZ familiers aux experts sur les différences entre les systèmes radar actifs et passifs. milieu étudié les systèmes actifs est irradié avec un rayonnement électromagnétique (EMR), qui délivre système DZ, ie. E. Dans ce cas, des moyens DZ génère de l'énergie électromagnétique et il émet en direction de l'objet de test. Les systèmes passifs perçoivent le DME de l'objet de manière naturelle. Cela peut être aussi une bonne EMI se produisant dans l'installation de détection, tel que le rayonnement thermique, et le rayonnement électromagnétique diffusé d'une source externe naturelle, telle que le rayonnement solaire. Les avantages et les inconvénients de chacun de ces deux types de systèmes DZ (actifs et passifs) sont déterminées par plusieurs facteurs. Par exemple, un système passif est pratiquement inapplicable dans le cas où il n'y a pas une intensité suffisante du rayonnement naturel des objets dans une plage de longueur d'onde prédéterminée. D'autre part, un système actif devient techniquement impossible, si la puissance rayonnée nécessaire pour obtenir le signal de retour suffisant est trop grande.

Dans certains cas, pour obtenir l'information nécessaire est souhaitable de connaître les paramètres exacts du signal émis, pour fournir des capacités d'analyse particulières, par exemple, la mesure de la fréquence de décalage Doppler du signal réfléchi pour estimer la cible se déplace le capteur relatif (récepteur) ou des changements de la polarisation du signal réfléchi par rapport au signal de sonde. Comme avec tous les systèmes de mesure de l'information qui utilisent RS système de DME diffèrent dans les bandes de fréquences d'ondes électromagnétiques, telles que l'ultraviolet, la lumière visible, infrarouge, millimètre, centimètre, décimètre.

Considérons RS atmosphère, en particulier, la troposphère - la partie de l'atmosphère, qui est directement adjacente à la surface de la Terre. La troposphère se prolonge jusqu'à une hauteur de 10-15 km, et dans les tropiques - à 18 km. Utilisation du RS dans le but de la sécurité météorologique exige une attention à des systèmes qui tiennent compte de l'atmosphère comme un, la répartition spatiale en trois dimensions de l'objet, et conduisent aux profils de l'atmosphère dans les différentes directions de détection.

Des objets ou à des fins de détection peuvent être des variations qui se produisent naturellement dans l'atmosphère, ainsi que les objets fixes à une certaine distance de la zone démilitarisée de l'installation. Il est important de comprendre les différents types d'interactions entre le DME et l'atmosphère. Différents types de cette interaction - un moyen pratique de classer les techniques de télédétection. Ils sont basés sur l'atténuation, la dispersion et le rayonnement des ondes électromagnétiques de détection d'objets. Schéma des principaux processus d'interaction des ondes électromagnétiques avec des irrégularités atmosphériques en relation avec les tâches de la zone démilitarisée.

Dans le premier cas, le rayonnement provenant de la forme prédéterminée de la source (émetteur) à l'entrée du récepteur après qu'il a traversé l'objet à l'étude. On estime la valeur de l'affaiblissement sur le trajet de propagation entre l'émetteur et le récepteur, il est supposé que la valeur de la perte d'énergie électromagnétique qui passe à travers un objet associé avec les propriétés de cet objet. La cause de la perte peut être une combinaison de l'absorption ou la diffusion et l'absorption qui sous-tend les informations sur l'objet. Beaucoup de techniques RS essentiellement basés sur cette approche.

Dans le second cas, où la source elle-même est une source de rayonnement, habituellement il ya un problème de mesure de l'émission infrarouge et / ou micro-ondes, qui est utilisé pour obtenir des informations sur la structure thermique de l'atmosphère et ses autres propriétés. En outre, cette approche est caractéristique de l'étude de la décharge de foudre sur la base de sa propre radio et de détecter les orages sur de grandes distances.

Le troisième cas est l'utilisation de la diffusion atmosphérique d'ondes électromagnétiques forment pour obtenir des informations à ce sujet. Sur la propriété de diffusion à partir de différentes façons DZ. L'un d'eux est caractérisé en ce que le milieu étudié est éclairé par une source de rayonnement incohérent, par exemple la lumière du soleil ou d'un rayonnement infrarouge qui émane de la surface de la Terre, et un moyen de capteur RS reçoit le rayonnement diffusé par l'objet. Un autre - en ce que l'objet est irradié avec artificielle spéciale de source (cohérente ou incohérente), par exemple un laser ou une source de longueur d'onde des micro-ondes (dans le cas du radar). Ce rayonnement est dispersé objet est détecté par le récepteur et est utilisé pour récupérer des informations sur les objets de diffusion.

A noter que le premier de ces cas correspond au système de détection active, la seconde - la passive, et le troisième est mis en oeuvre en tant que versions passives et actives.

Système de RS actif peut être mono-statique lorsque les moyens d'émission et de réception sont placés sur une position DZ bistatique ou même multi-statique, le système se compose d'un ou plusieurs émetteurs et plusieurs récepteurs disposés dans des positions différentes.

La classification est pas suffisamment complète, si vous ne spécifiez pas la DMZ matérielle de base: radars, radiomètres, et d'autres dirigeants de l'appareil ou système utilisé en tant que capteurs DMZ.

L'étude de l'atmosphère à l'aide de RS comprend l'utilisation d'instruments installés sur les satellites artificiels de la Terre et des stations spatiales, des avions, des fusées, des ballons, et les fonds placés sur le terrain. Les transporteurs les plus courantes de fonds DMZ sont des satellites, d'aéronefs et plates-formes terrestres.

 

Les problèmes inverses

tâche DZ - est le problème inverse, à savoir, celles où la décision sur le résultat du travail forcé d'aller à la cause ... Ce sont toutes les tâches de traitement et l'interprétation des données d'observation. La théorie des problèmes inverses - une discipline mathématique indépendante et atmosphère DZ - que l'un des domaines scientifiques et techniques, pour lesquels la théorie des problèmes inverses est important. L'aspect appliqué doit être bien entendu, que le PGE est mis à réagir avec le test des objets formant l'atmosphère des signaux qui sont utilisés pour obtenir des informations sur l'atmosphère. Dans le cas idéal entre le paramètre caractéristique de signal mesurée et l'air d'environ une correspondance. Mais dans des situations réelles, il y a toujours spécifiques au problème des problèmes inverses.

La télédétection de la terre

Prenons un exemple simple, qui se réfère à la détection passive de l'atmosphère. Supposons que le gaz d'absorption dans une atmosphère caractérisée par une température de gaz dépendant de la radiation. Ce rayonnement est perçue par un capteur disposé sur le satellite. Nous supposons également qu'il ya une relationentre la longueur d'onde de rayonnement et de température, et la température dépend de la hauteur de la couche d'atmosphère. Puis, connaissant la relation entre l'intensité d'émission, longueur d'onde d'émission, et la température du gaz fournit un procédé d'estimation de la température de gaz atmosphérique en fonction de la longueur d'onde et donc la hauteur. En fait, la situation est beaucoup plus compliquée que décrit le cas idéal. Un rayonnement à une longueur d'onde donnée ne procède pas d'une couche à la hauteur appropriée, et répartie sur l'épaisseur de l'atmosphère, de sorte qu'il n'y a pas une correspondance biunivoque entre la longueur d'onde et la hauteur, comme suggéré dans le cas idéal, ce qui provoque le flou cet égard. Cet exemple est typique de nombreux problèmes inverses où les limites de l'intégration dépend des caractéristiques d'une tâche particulière. Cette équation est connue comme équation intégrale de Fredholm de première espèce. Elle est caractérisée par le fait que les limites intégrales sont fixes, apparaît uniquement dans le integrand. La fonction est appelée le noyau, ou la fonction de base de l'équation.

Divers problèmes DZ réduit à une équation ou une équation similaire. Pour résoudre ces problèmes, il est nécessaire d'effectuer la transformation inverse sur les résultats des mesures de g. obtenir la distribution. Ces problèmes inverses appelés problèmes incorrects ou mal posés. Leur décision est associée à surmonter les trois défis suivants. En principe, une décision peut être mal posé mathématiquement inexistantes, ambiguë ou instable. Le manque de solutions

Du point de vue de la zone démilitarisée, les phénomènes météorologiques dangereux (Omya) peuvent être considérés comme la distribution spatiale des objets, qui occupent de l'espace dans la zone ou dans le nuage atmosphère sans nuages ​​(de ciel clair). Les signes physiques de manifestations extérieures OMYA décrit habituellement les paramètres caractérisant l'intensité de OMYA et qui, en principe, peut être mesurée, par exemple, les paramètres de la vitesse du vent, les champs électriques et magnétiques, l'intensité de la pluie. Les paramètres physiques OMYA considérés.

Domaines de l'atmosphère dans laquelle les paramètres caractérisant l'intensité de OMYA dépassent un certain niveau prédéterminé, appelées zones OMYA. La découverte processus OMYA et l'attribution à certaines zones de leurs coordonnées spatiales à un moment donné sur la base de la DMZ est appelé zones de localisation OMYA.

Ainsi, le processus de localisation au moyen de la zone de micro-ondes DZ atmosphère OMYA détecter et déterminer leur emplacement dans un système de coordonnées prédéterminé. Dans certains cas, nous pouvons estimer le degré d'intensité de OMYA.

Localisation des zones dangereuses de la mouche des installations de radars aéroportés - une détection rapide et l'emplacement en utilisant meteo-radar de navigation (MNRLS) Bor et d'autres dispositifs qui peuvent être jumelés avec MNRLS.

 

 

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