Радиотепловая съемка

Микроволновые радиометры имеют направленную антенну, приемник и детектор. При микроволновом зондировании очень важно достигнуть возможно большей разрешающей способности на местности. Этот показатель связан с мгновенным углом зрения зондирующей системы. Диаметр зондирующего луча зависит от длины волны и размера приемной антенны. Антенна микроволновой зондирующей системы включает параболический рефлектор, в центре которого работает сканирующая антенна значительно меньших габаритов, аккумулирующая принимаемую энергию и направляющая ее через волновод в усилитель. Повышение пространственного разрешения снимков связано с увеличением скорости сканирования, однако это связано с возрастанием габаритов и массы антенных систем, что усложняет решение данного вопроса при съемке из космоса.

Отдельные природные образования имеют естественное микроволновое излучение в диапазоне длин волн от единиц до десятков миллиметров и частот от десятых гегагерц (ГГц) и более. Технология регистрации микроволнового излучения относится к области радиотехники и связана с использованием антенных систем.

Радиотепловая съемка или микроволновая радиометрия основана на пассивном измерении излучения в диапазоне длин волн 1-100 мм.

Интенсивность излучения любого объекта земной поверхности зависит от диэлектрической постоянной, температуры, размера и ее шероховатости. Например, диэлектрическая постоянная большинства природных объектов составляет от 2 до 10, а для воды при +20°С – около 80 при частоте 1 ГГц. Это указывает на то, что особенно эффективно применение микроволновой радиометрии для зондирования природных объектов и явлений, содержащих влагу.

К основным характеристикам микроволновых радиометров следует отнести следующие:

низкая пространственная разрешающая способность (более 1 км);

широкий диапазон волн фиксируемого излучения;

возможность проникновения высокочастотных электромагнитных волн соответствующей длины через непрозрачную для оптического диапазона атмосферу, т.е. через туман, дымку и облака.

Это позволяет считать, что микроволновое пассивное зондирование является одним из важных средств изучения природных явлений.

К основным направлениям использования радиотепловой съемки относятся изучение влажности и засоления почв, разведка залегания пресных вод, определение оптимальных сроков начала посевных работ, состояние ледовой обстановки в полярных морях для судовождения.

Метод пассивной микроволновой съемки находится в стадии обработки и используется в основном для зондирования с самолета. В космосе работали микроволновые радиометры, регистрирующие излучение только вдоль линии полета, на орбитальной станции «Скайлаб». Со спутников «Нибус -5,6» получены снимки с разрешением 25 км, а с «Нибус-7» – 12 км. С этих спутников были получены ареалы распространения многолетних и однолетних льдов в пределах полушария, что представляет интерес для судовождения. Микроволновые радиометры для съемок использовались на спутнике «Сисат» для исследования океана. С 1991г. они используются на первом европейском ресурсно-океанологическом спутнике ЕRS-1.