PRINCIPIILE TELEDETECTIEI PASIVE

principiile teledetectiei pasive

Principiile teledetectiei pasive presupun inregistrarea de imagini de la distanta ale obiectelor si fenomenelor de pe suprafata terestra, utilizand exclusiv radiatiile electromagnetice emise de acestea.

Principiul televiziunii satelitare

Foloseste ca senzori camerele de televiziune de constructie speciala, care capteaza si inregistreaza de la distanta radiatiile luminoase emise de catre corpuri, in mod selectiv, in mai multe intervale ale spectrului radiatiilor.

Camera de televiziune primeste radiatia luminoasa pe care o transforma in curenti electrici, proiectati apoi sub forma de fascicule de electroni pe ecranul unui tub catodic.

Imaginea de televiziune satelitara trebuie sa aiba o rezolutie mult mai mare decat cea de televiziune comerciala, deoarece este necesara identificarea cat mai multor detalii din teren.

Teledetectia satelitara prin televiziune utilizeaza sisteme de mai multe camere speciale, mobile in raport cu directia de zbor orbital, care pot inregistra simultan aceeasi imagine in mai multe benzi sau intervale spectrale.

Inregistrarea imaginilor prin televiziune se poate realiza in doua moduri: imagine-cadru, cand imaginea in care punctele si liniile ce o compun sunt inregistrate simultan si rezulta o imagine relativ unitara, si prin baleiere, cand inregistrarea imaginii se face punct cu punct si linie cu linie.

Imaginile rezultate sunt imagini alb-negru diferite sub raport spectral deoarece ele sunt complementare la nivelul lungimilor de unda.

Aplicatia a fost folosita la satelitii meteorologici sovietici si americani, la unele statii spatiale din anii 60 si 70 si s-a consacrat la primele trei misiuni din programul Landsat: se utilizeaza sistemul de camere RBV (Return Beam Vidicon).

Principiul scanarii multispectrale

Este unul dintre cele mai folosite principii pentru ca obtine imagini de buna calitate la nivelul rezolutiei spectrale si spatiale. Principiul se bazeaza pe faptul ca in natura orice obiect sau fenomen emite radiatii electromagnetice, in functie de proprietatile fizice si chimice, prin intermediul carora acestea pot fi inregistrate, descrise si analizate.

Imaginile obtinute prin acest principiu sunt numite multispectrale si sunt reprezentate prin mai multe inregistrari ce corespund cate unui interval spectral. Legate de acestea sunt notiunile de banda spectrala, respectiv scena satelitara.

Banda spectrala reprezinta un interval din spectrul careia ii corespunde o imagine in cazul unei inregistrari multispectrale. Inregistrarea imaginilor se realizeaza intotdeauna pe principiul baleierii, adica punct cu punct si linie cu linie.

Scena satelitara (imaginea satelitara primara) reprezinta o suprafata limitata de teren cu dimensiuni bine precizate, de forma patrata sau dreptunghiulara in limitele careia se inregistreaza o imagine in mai multe benzi spectrale, prin scanare multispectrala si nu numai.

Satelitul multispectral este alcatuit din: oglinzi mobile, filtre si detectori.

Sistemul a atins in prezent performante deosebit de mari, prin aparitia scanerului hiperspectral, ce poate detecta si inregistra simultan un numar foarte mare de lungimi de unda in limitele unui mare numar de benzi spectrale.

Aplicatiile imaginilor obtinute astfel sunt deosebit de diversificate si au o mare utilitate sociala (analiza vegetatiei, a culturilor agricole, urbanism, investigarea excesului de umiditate, prospectare geologica).

Principiul radiometriei

Se bazeaza pe detectarea simultana si selectiva a radiatiilor electromagnetice emise de corpuri, in diferite zone ale spectrului, de la ultraviolet fotografic la vizibil, infrarosu reflectat si chiar infrarosu termal.

Sistemele de senzori sunt speciale si se numesc radiometre. Radiometrele sunt sisteme complexe sau instrumente de teledetectie pasiva care masoara radiatiile electromagnetice emise de corpuri sau medii (apa marilor, soluri, vegetatie, roci) prin compararea lungimii de unda specifica acestora cu lungimi de unda standard ale unor radiatii generate artificial.

Radiometria permite obtinerea prin baleiere a unor imagini multispectrale. Prin combinarea imaginilor radiometrice rezulta imagini fals-color in care culorile naturale au fost inlocuite cu alte culori numite si culori conventionale.

Aplicatiile radiometriei satelitare sunt multiple identificarea tipurilor de minerale si roci utile, identificarea tipurilor de vegetatie, a speciilor de plante, identificarea scoartelor de alterare si a solurilor, analiza si cartografierea multitemporala a poluarii apelor, aerului si solului obtinerea de modele numerice altitudinale ale terenului utile topografiei si studiului dinamicii reliefului.

Principiul scanarii termice

Utilizeaza lungimile de unda ale infrarosului termal in vederea obtinerii de imagini ale potentialului caloric al obiectelor din teren. Corpurile emit radiatii calorice ce devin radiatii luminoase atunci cand ating starea de incandescenta. Ferestrele atmosferice ce permit aceste aplicatii sunt limitate la doua intervale ale infrarosului termal: 3-5μ respectiv 8-14μ. Intensitatea radiatiei reflectate este dependenta de culoarea si rugozitatea suprafetelor.

Sistemele de teledetectie obtin imagini prin baleiere. Senzorii de teledetectie sunt sensibili la diferentele de temperatura, sunt reprezentati prin cristale compuse din metale rare obtinute in laborator plasate intr-un mediu gazos.

Imaginile de teledetectie prin scanare termica sunt alb-negru in care corpurile calde apar in tonuri deschise. Obtinerea de imagini prin scanare termica este posibila inclusiv pe timp de noapte si indiferent de conditiile meteorologice. Imaginile in infrarosu termal difera in functie de momentul zilei cand au fost preluate, deoarece si comportamentul caloric este diferit. Fiecare modificare de ton de culoare la altul semnifica si o anumita diferenta de temperatura, ce se poate calcula prin aplicarea unor formule de calcul in functie de parametrii imaginii.

Aplicatiile scanarii termice sunt importante in domeniul analizelor de mediu, ca de pilda analiza topoclimatica si microclimatica, analiza specificului utilizarii terenurilor, urbanismul, analiza tipurilor de minerale si roci utile, dar si aplicatii in domeniul militar.