Какой диапозон называется сверхвысокочастотным?

В чем сущность тепловой инфракрасной съемки?

Тепловой инфракрасный диапазон очень широк – он охватывает длины волн от 3 до 1000 мкм, однако большая часть его лучей не пропускается атмосферой. Имеются только три окна прозрачности с длинами волн 3-5 мкм, 8-14 мкм и 30-80 мкм. Интенсивность излучения Солнца в этом диапазоне существенно уменьшается, но зато на длины волн 10-12 мкм приходится максимум собственного излучения Земли. Поскольку это тепловое излучение для различных объектов земной поверхности – суши, воды, по-разному увлажненных почв и т.д. – неодинаково, появляется возможность по данным регистрации этого излучения судить о характере излучающих объектов. Приборы, регистрирующие излучение этого диапазона – тепловые инфракрасные радиометры – дают сигналы разной силы для объектов с различной температурой, при построении по этим сигналам изображения – теплового инфракрасного снимка – получают пространственно зафиксированные температурные различия объектов съемки. Обычно на таких снимках наиболее холодные объекты выглядят светлыми, теплые – темными, со всей гаммой температурных переходов. Пространственное разрешение тепловых снимков по сравнению со снимками, получаемыми в световом диапазоне, меньше и при съемке с орбитальных высот измеряется обычно км. Температурное разрешение современных инфракрасных радиометров около 1 градуса по цельсию, однако задачи изучения земных ресурсов, в частности – океанологические, требуют разрешения в десятые доли градуса. Для съемки тепловыми радиометрами используются два окна прозрачности (3-5 и 10-12 мкм), третье окно пока не освоено. Съемку можно вести ночью – на затененной стороне Земли, а также в условиях полярной ночи. Облачность мешает съемке, так как в этом случае регистрируются температуры не земной поверхности, а верхней кромки облаков. Тепловые снимки с метеоспутников используются для составления глобальных карт температуры водной поверхности океанов. Такие снимки полезны для исследования проявлений вулканизма, термальных вод, а также для изучения влажности почв, на тепловых снимках отражаются грунтовые воды, мерзлотные явления, наледи. Особое значение такие снимки могут иметь для изучения антропогенного теплового воздействия на природную среду, тепловых загрязнений воздуха и водоемов и т.п.

Какой диапозон называется сверхвысокочастотным?

Ультракоротковолновой диапазон радиоволн (1мм-10м), точнее его наиболее коротковолновая часть(1мм-1м), называемая сверхвысокочастотным диапазоном,в значительной мере свободен от влияния атмосферы. Собственное излучение Земли в этом диапазоне фиксируется теми же пассивными методами, как это делается в световом и тепловом инфракрасном диапазоне. В этом случае с помощью микроволновых радиометров регистрируются микроволновое излучение различных объектов, так называемые радиояркостные температуры. Такая съемка называется радиотепловой или микроволновой. По сигналам излучения строится пространственное изображение – снимок. Излучательные характеристики различных природных и искусственных объектов неодинаковы(так, металлы почти не излучают в этом диапазоне, излучение растительности и сухой почвы определяется коэффициентом 0,9, а воды – 0,3), что позволяет различать по снимкам объекты с различными излучательными свойствами, в частности, разные по влажности почвы, воды с разной степенью солености, объекты с разной кристаллич структурой и т.л. На таких снимках по-разному выглядят морские льды разного возраста – однолетние и многолетние, которые могут не различаться на обычных снимках в оптическом диапазоне. Метод пассивной микроволновой съемки находится в стадии отработки и применяется главным образом при съемке с самолетов. В космосе работали микроволновые регистрирующие системы на орбитальной станции «Скайлэб». На запущенном в 1973 г. Метеорологическом спутнике «Нимбус-5», а затем «Нимбус-6 и -7» также работали пассивные микроволновые радиометры с очень малым разрешением 25*25 км. Такое разрешение не позволяет изучать объекты на земной поверхности, но с этих спутников впервые получна картина распространения многолетних и однолетних льдов в масштабе полушария, что представляет определенный интерес для океанологии, гляциологии и практических нужд судовождения в полярных бассейнах. Дальнейшее совершенствование аппаратуры и повышение разрешения снимков позволяет расширить круг решаемых по ним задач и сферу их применения. Ультракоротковолновый диапазон используется также для активной радиолокационной съемки. В этом случае на носителе устанавливается активный источник радиоизлучения(антенна), действующий по принципу просмотра местности поперек линии маршрута. Посылаемый к Земле сигнал по-разному отражается поверхностью и улавливается регистрирующей аппаратурой. Таки построчные сигналы формируют радиолокационные снимки, на которых отображаются шероховатость поверхности, ее микрорельеф, особенности структуры и состав пород, слагающих поверхность. Более того, генерируя излучение различных длин волн, можно получать характеристики различного по толщине поверхностного слоя. Такой тип снимков может применяться, например, геологами для исследования поверхностных структур, в сельском хозяйстве для изучения растительности. Радиолокационная съемка пока используется в основном с самолетов, поскольку требует громоздкой и тяжелой аппаратуры. Однако спутник для исследований океана «Сисат» был оснащен радиолокационной аппаратурой для изучения волнения (шероховатости морской поверхности) и приповерхности ветров, с него получены и снимки суши с разрешением 25 м. Пассивная и активная съемка в радиодиапазоне отличается от остальных видов съемки своей всепогодностью, обусловленной абсолютной прозрачностью атмосферы для волн этого диапазона спектра. Она может производиться ночью, при сплошной облачности, тумане, дожде. Именно поэтому так важно предстоящее освоение этого диапазона для космических съемок, в особенности для оперативных целей.