Разрешающая способность материалов дистанционных съемок

Материалы дистанционных съемок, используемых в различных научно-практических целях, обладают различной детальностью. На одних снимках деревья можно распознать по видовому составу, на других с трудом различаются кустарниковая от лесной растительности. Это связано с тем, что размер объектов земной поверхности на снимках уменьшается в тысячи и миллионы раз. Величина уменьшения их зависит от разрешающей способности съемочной системы, т.е. ее способности воспроизводить мельчайшие детали, размеры которых на снимке измеряются десятыми и сотыми долями миллиметра.

Разрешающая способность съемочных систем (объектив, фотопленка) определяется с использованием специальных приборов - резельвометров и тест-объектов (мир). Прямоугольная штриховая мира состоит из элементов, каждый из которых содержит различное количество штрихов различной ширины, приходящихся на единицу длины (миллиметр).

Известно, что съемочная система воспроизводит детали одинаковой яркости, но разного размера с различным контрастом. С уменьшением размера объектов падает контраст их изображения и при достижении пороговой величины объект уже не воспроизводится на снимке.

Если проанализировать последовательно отдельные элементы миры, состоящих из черных штрихов и белых промежутков, ширина которых постоянно уменьшается, то мы увидим, что с увеличением количества штрихов и промежутков между ними контраст между темными и светлыми штрихами постепенно снижается. Если же эти отдельные элементы миры поочередно фотографировать с помощью съемочной системы (объектив, фотопленка), то при определенном сочетании черных и светлых штрихов они сольются, т.е. контраст будет равен нулю, а количество штрихов будет равно пороговой величине, которая будет соответствовать разрешающей способности фотопленки, измеряемой числом линий раздельно передаваемых на одном миллиметре изображения.

Разрешающая способность обычных пленок составляет 35-40 лин/мм, панхроматической 90 лин/мм, пленок используемых для многозональной съемки 150-180 лин/мм. Чем выше разрешающая способность объектива камеры и фотопленки, тем выше разрешающая способность снимков.

При практической работе важно знать размер того минимального объекта (или его детали), которые изображаются на снимке, т.е. знать разрешение снимка. Следовательно, если мы знаем, что разрешение снимка составляет 10м, это значит, что на этом снимке можно распознать объекты размером в 10м и крупнее. Следует отметить, что величина разрешаемого объекта так же зависит от его контраста и формы.

В настоящее время разработаны съемочные системы, в которых сочетание длиннофокусных объективов (3000мм) и высокочувствительных фотопленок позволяет получать снимки с разрешением в несколько десятков сантиметров. Снимки высокого разрешения можно подвергнуть многократному увеличению без потери изобразительных и информационных свойств.

Анализ гистограммы (рис.20) показывает, что для решения значительной части задач используются материалы космической съемки с пространственным разрешением 5м.

Снимки высокого разрешения (5-10 м) получают с картографических спутников «Ресурс Ф-1», «Ресурс Ф-2», ресурсного спутника SРОТ и др.

Снимки низкого разрешения (2-8 км) получают с метеорологических спутников.

7. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И СТЕРЕОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СНИМКОВ

Изучением геометрических свойств снимков с использованием их в целях измерений занимается фотограмметрия. Фотограмметрические способы обработки снимков позволяют определять пространственное положение объектов, получать их геометрические характеристики и прослеживать изменения.

В процессе работы с плановыми снимками географ использует их не только для выявления и прослеживания линейных границ объектов но изучает и их объемные формы и пространственное положение. Для этого приходится прибегать к ряду измерений и дальнейших построений, как это делается при составлении тематических карт на топографической основе. Однако между снимком и топографической картой имеются существенные и принципиальные различия. Поэтому знание основных геометрических и фотограмметрических свойств аэрокосмических снимков необходимо каждому географу, для того, чтобы избежать грубых ошибок при работе с ними. Так как фотографические снимки обладают наиболее высокими геометрическими и изобразительными свойствами, в этой главе будут рассмотрены их геометрические и стереоскопические свойства.