1Электромагнитное излучение, используемое при съемках.

Основным естественным источником облучения земной повер¬хности является Солнце. Электромагнитное излучение, поступаю¬щее на снимаемую поверхность, состоит из двух составляющих: прямое солнечное излучение и диффузное — рассеянное атмосфе¬рой и отраженное объектами земной поверхности. От их соотно¬шения зависит освещенность объектов. В общем случае при без¬облачном небосводе вклад рассеянной радиации в суммарную ос¬вещенность невелик.

Максимальное количество (до 99,9 %) солнечной энергии, поступающей на поверхность Земли, приходится на спектральный интервал лямбда = 0,3...4 мкм с преобладанием в видимой зоне спектра лямбда = 0,4...0,7 мкм.

Объекты земной поверхности излучают в пространство соб¬ственную радиацию в спектральном интервале лямбда = 4...14 мкм, на¬зываемым тепловым. Собственное излучение также относят к ес¬тественному.

В качестве искусственных источников излучения, используе¬мых для освещения (облучения) объектов земной поверхности,

применяют лампы-вспышки, оптические генераторы (лазеры), ра¬дары и т. п. Искусственные источники различают по интенсивности, спектральному составу, поляризации генерируемого излучения, потребляемой мощности питания и т. п.

Наиболее информативными диапазонами для целей аэро- и космических съемок являются оптический диапазон (лямбда = 0,3...1000 мкм) и радиодиапазон (длины волн электромагнитного излучения более 1 мм). Диапазоны делят на области и зоны спектра (рис. 1.2).

2 Влияние атмосферы на проходящее излучение.

Атмосфера представляет собой фильтр с достаточно нестабиль¬ными пропускными характеристиками. Нестабильность вызыва¬ется сложным вещественным составом и движением воздушных потоков атмосферы, обусловленным различием температуры и давления в ее слоях.

Атмосфера состоит из газов, водяного пара и различных приме¬сей, так называемых аэрозолей — мельчайших взвешенных твер¬дых и жидких частиц. Основная масса атмосферы (99,9 %) сосре¬доточена в слое ниже 50 км, поэтому здесь и происходят основные искажения проходящего через нее излучения.

Газы и аэрозоли, входящие в состав атмосферы, изменяют спектр проходящего электромагнитного излучения: полностью или частично поглощают лучи некоторых спектральных зон. Су¬ществуют спектральные интервалы, в которых атмосфера про¬зрачна для прохождения лучей. Их называют «окна прозрачности» (рис. 1.3). Например, видимая область спектра, зоны с длинами волн лямбда = 3—5 мкм, лямбда = 8—12 мкм и др. Съемки поверхности Земли должны выполняться в спектральных интервалах, прозрачных для прохождения лучей.

Искажаются отраженное и собственное излучения объектов. Чем больше оптическая толщина атмосферы между объектом и съемочной аппаратурой, тем больше искажение. При малых высо¬тах съемки до 200...400 м атмосфера практически не изменяет спектральный состав излучения.

Механические частицы и водяной пар в атмосфере образуют так называемую атмосферную дымку, которая снижает контраст изображения.

Компоненты, входящие в состав атмосферы, изменяют прямо¬линейность прохождения лучей. Возникает явление, называемое рефракцией атмосферы, которая приводит к деформации и смеще¬нию изображений снимаемых объектов. Рассмотренные оптические свойства атмосферы показывают необходимость их учета при организации и проведении аэро- и космических съемок с целью получения снимков с меньшими гео¬метрическими искажениями и повышения качества изображения.