Зацерковний В.І. Дистанційне зондування Землі. Фізичні основи

Ніжин : НДУ ім. М. Гоголя, 2018. — 380 с.У навчальному посібнику викладено фізичні основи, методи і технічні засоби дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), які сьогодні стали одним з найефективніших способів вивчення земної поверхні. Галузі та сфери застосування цих методів різноманітні, і з кожним роком кількість їх невпинно зростає. Застосовуючи методи ДЗЗ дослідження, можна оцінити природні умови й особливості території, дослідити динаміку різних процесів, площ, зайнятих ріллею, лісами, водоймами, населеними пунктами, виконати геологічну оцінку і здійснювати моніторинг екологічного стану місцевості тощо. Важливою властивістю матеріалів ДЗЗ є комплексне відбиття одночасно всіх компонентів географічної оболонки, тому знімки є добрим підґрунтям комплексних геологічних і географічних досліджень.
Матеріали ДЗЗ необхідні в повсякденній праці геологів, географів, фахівців з землеустрою та кадастру земель тощо.
Посібник може бути корисним для науковців, керівників державних установ, викладачів вищої школи, аспірантів, студентів і фахівців, що займаються дистанційними дослідження методами Землі.Вступ.
Загальні відомості про дистанційні зондування Землі.
Загальні відомості про дистанційні дослідження.
Дистанційні спостереження за допомогою органів чуття.
Дистанційні спостереження за допомогою технічних пристроїв.
Необхідність застосування дистанційних методів зондування.
Сутність дистанційного зондування.
Особливості космічних знімків.
Платформи систем дистанційного зондування.
Складові компоненти системи ДЗЗ.
Організація передачі даних з космосу на Землю.
Тактико-технічні характеристики ефективності системи ДЗЗ.
Електромагнітне випромінювання в дистанційному зондуванні Землі.
Джерела електромагнітного випромінювання.
Характеристики електромагнітного випромінювання.
Взаємодія електромагнітного випромінювання з речовиною.
Діапазони електромагнітного випромінювання Сонця, що використовуються в ДЗЗ.
Загальні відомості про випромінювання природних об’єктів.
Закони Кірхгофа.
Закон Стефана-Больцмана.
Закон Віна.
Формула Релея-Джинса.
Закон Планка.
Взаємодія електромагнітного випромінювання Сонця з атмосферою Землі.
Загальні відомості про взаємодію електромагнітного випромінювання Сонця з атмосферою Землі.
Атмосфера Землі і її складові.
Поглинання електромагнітного випромінювання Сонця атмосферою Землі.
Розсіювання електромагнітного випромінювання Сонця атмосферою Землі.
Розсіювання за законом Релея (молекулярне розсіювання).
Розсіювання за законом Мі (аерозольне розсіювання).
Неселективне розсіювання.
Вплив хмарності на дистанційне зондування.
Взаємодія електромагнітного випромінювання Сонця з підстильною поверхнею.
Загальні відомості про взаємодію електромагнітного випромінювання з підстильною поверхнею.
Альбедо.
Типи взаємодії електромагнітного випромінювання Сонця з об’єктами на поверхні Землі.
Типи відбиття електромагнітного випромінювання Сонця
підстильною поверхнею.
Оптичні відбивні характеристики об’єктів.
Інтегральна яскравість.
Коефіцієнт інтегральної (ахроматичної) яскравості.
Контраст яскравості.
Індикатриси відбиття.
Коефіцієнт спектральної яскравості.
Спектральна відбивна здатність природних об’єктів.
Класифікація природних об’єктів за спектральною яскравістю.
Спектральна відбивна здатність ґрунтів.
Спектральна відбивна здатність рослинності.
Спектральна відбивна здатність снігового покриву.
Спектральна відбивна здатність водних поверхонь.
Простір спектральних ознак.
Власне випромінювання Землі.
Характеристики власного випромінювання Землі.
Інфрачервоне випромінювання Землі.
Радіотеплове випромінювання Землі.
Методи та способи одержання інформації в системах ДЗЗ.
Загальна характеристика методів ДЗЗ.
Пасивні методи дистанційного зондування.
Активні методи дистанційного зондування.
Способи одержання інформації при дистанційному зондуванні.
Візуальні і візуально-інструментальні спостереження.
Фотографічні і телевізійні зйомки.
Спектрометрична зйомка.
Гіперспектральні зйомки.
Сканерні зйомки.
Інфрачервона та теплова зйомки.
Радіотеплова зйомка.
Радіолокаційна зйомка.
Лазерна і лідарна зйомки.
Класифікація систем ДЗЗ.
Загальні відомості про класифікацію систем ДЗЗ.
Класифікація систем ДЗЗ.
Класифікація систем ДЗЗ за типом носія.
Класифікація систем ДЗЗ за побудовою зображення.
Класифікація систем ДЗЗ за видом використовуваної знімальної апаратури.
Класифікація систем ДЗЗ за використовуваними орбітами.
Класифікація космічних систем ДЗЗ за масою.
Класифікація космічних систем ДЗЗ за типом траєкторії.
Класифікація систем ДЗЗ за використовуваними методами.
Класифікація систем ДЗЗ за призначенням.
Класифікація систем ДЗЗ за оглядовістю.
Класифікація космічних систем ДЗЗ за просторовою розрізненністю.
Класифікація космічних систем ДЗЗ за кількістю зон електромагнітного спектра.
Класифікація космічних систем ДЗЗ за геометрією побудови знімка.
Класифікація систем ДЗЗ за спектральним діапазоном роботи.
Класифікація систем ДЗЗ за радіометричним розрізненням.
Класифікація космічних систем ДЗЗ за часовими параметрами.
Класифікація космічних систем ДЗЗ за способом доставки.
Аерофотозйомка.
Загальні відомості про аерокосмічну зйомку.
Класифікація аерофотозйомки.
Складові етапи аерофотозйомки.
Планова аерофотозйомка.
Перспективна аерофотозйомка.
Стереотопографічна аерофотозйомка.
Аерофотозйомка з безпілотних літальних апаратів.
Обладнання для забезпечення аерофотозйомки з безпілотних літальних апаратів.
Технологія безпілотної зйомки.
Оброблення результатів фотографування.
Первинна обробка і контроль якості результатів зйомки.
Вплив природних умов на якість аерозйомки.
Інформаційні властивості аерофотознімків.
Схема передачі інформації при аерофотозйомці.
Оцінка можливостей дешифрування аерофотознімка.
Цифрові аерознімальні системи Землі.
Загальні відомості про цифрові аерознімальні системи.
Переваги цифрових аерознімальних камер перед аналоговими.
Класифікація цифрових аерофотоапаратів.
Особливості формування кадру в цифрових АФА.
Радіометричне і просторове розрізнення в цифрових АФА.
Основні тактико-технічні характеристики цифрових АФА.
Штучні супутники Землі, їх орбіти і характеристики.
Класифікація супутників для космічної зйомки.
Характеристики орбіт космічних літальних апаратів.
Загальні відомості про умови польоту космічних апаратів.
Орбіти польоту космічних апаратів та їх характеристики.
Висоти польоту космічних апаратів.
Період обертання космічних апаратів ДЗЗ.
Нахил орбіт космічних апаратів ДЗЗ.
Особливості космічних знімків та їх характеристики.
Загальні визначення.
Основні характеристики космічних знімків.
Класифікація космічних знімків.
Порівняння характеристик аеро- та космічних зйомок.
Аналіз завдань, що розв’язуються за допомогою космічних зйомок.
Методи отримання геоінформації зі знімків.
Особливості мікрохвильової зйомки в ДЗЗ.
Принципи радіолокації.
Особливості радіолокаційної зйомки.
Викривлення радіолокаційних зображень.
Формування радіолокаційного зображення.
Шуми радіолокаційного зображення.
Сучасні методи застосування радіолокаційного зондування.
Основні операції та рівні наземної обробки даних космічної зйомки.
Загальні відомості про наземну обробку даних.
Основні операції наземної обробки даних космічної зйомки.
Рівні наземної обробки даних космічної зйомки.
Попередня обробка даних ДЗЗ.
Первинна обробка (нормалізація) даних ДЗЗ.
Геометричне корегування супутникових зображень.
Радіометричне калібрування (радіометрична корекція) знімків.
Тематична обробка знімків.
Принцип синтезу кольору.
Індексні зображення.
Метод спектрального поділу.
Класифікації в тематичній обробці матеріалів ДЗЗ.
Класифікація з навчанням.
Класифікація без навчання.
Аналіз структури супутникових даних.
Форми збереження цифрових даних космічної зйомки.
Растрова форма збереження цифрового зображення.
Векторна форма збереження цифрового зображення.
Методи стиснення цифрових даних космічної зйомки.
Стиснення статичних зображень з втратами інформації.
Стиснення статичних зображень без втрат інформації.
Формати запису матеріалів космічної зйомки.
Список використаних джерел.