PODSTAWY TELEDETEKCJI

FIZYCZNE PODSTAWY

TELEDETEKCJI

Jan R.Olędzki

Katedra Geomatyki i Kartografii

Wydział Nauk o Ziemi

Uniwersytet Mikołaja Kopernika

http://www.astrolog.exporter.pl/kosmos/iko_planety/ziemia.jpg

Słońce jest gwiazdą emitującą promieniowanie – fale elektromagnetyczne

Każdy rodzaj promieniowania pokazuje inne aspekty tego samego obiektu

Dlatego w teledetekcji istotna jest znajomość struktury promieniowania

elektromagnetycznego i niesionej przez nie informacji

Promienie X

Nadfiolet

Światło

Podczerwień

Fale radiowe

http://www.edupress.pl/pdf/13/1551.pdf

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

http://translate.google.pl/translate?hl=pl&langpair=en|pl&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

PODSTAWOWE JEDNOSTKI
c

– prędkość rozchodzenia się promieniowania elektromagnetycznego km/sek

w próżni – 300 000 km/sek

ni

częstotliwość, ilość pików w jednostce czasu – jednostka Hz (MHz; GHz)

Przedrostek jednostek fizycznych układu SI
Oznaczenie: M (gr. megas

– wielki)

Mnożnik: 1 000 000 = 10

6

Nazwa mnożnika: milion
Oznaczenie: G (gr. gigas - olbrzymi)
Mnożnik: 1 000 000 000 = 10

9

Nazwa mnożnika: miliard

(lambda) długość fali wyrażana w częściach metra m lub nm

m = 1m*10

-6

lub 1 nm = 1 m*10

-9

; 1 m= 1000 nm

Przedrostek jednostek fizycznych układu SI
Oznaczenie: (gr. mi)
Dzielnik: 1 000 000 = 10

-6

= 1 mikrometr

Nazwa dzielnika: milion
Oznaczenie: n
Dzielnik: 1 000 000 000 = 10

-9

= 1 nanometr

Nazwa dzielnika: miliard

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

RODZAJ PROMIENIOWANIA

ZAKRES DŁUGOŚCI

FALI

CZĘSTOTLIWOŚĆ

Hz

Promieniowanie gamma

0,001 nm

10

20

Promieniowanie X

0,1

– 10 nm

10

16

- 10

19

Promieniowanie ultrafioletowe

10,0

– 400 nm

10

15

- 10

16

RODZAJ PROMIENIOWANIA

ZAKRES DŁUGOŚCI

FALI

CZĘSTOTLIWOŚĆ (Hz)

Fioletowe

400 - 440 nm

10

15

Indygo

440 - 470 nm

Błękitne

470 - 480 nm

Niebieskie

480 - 490 nm

Niebieskozielone

490 - 495 nm

Zielone

495 - 560 nm

Zielonożółte

560 - 570 nm

Żółte

570 - 575 nm

Żółtopomarańczowe

575 - 590 nm

Pomarańczowe

575 - 600 nm

Pomarańczowoczerwone

600 - 620 nm

Czerwone

620 - 700 nm

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

RODZAJ PROMIENIOWANIA

ZAKRES DŁUGOŚCI

FALI

UWAGI

PROMIENIOWANIE
PODCZERWONE

0,7 - 100 m

100 m = 0,1 mm

Fotograficzne

0,7 - 1,5 m

10

14

Termalne

1,5 - 100 m

10

12

- 10

13

I okno atmosferyczne

2,0 - 5,6 m

II okno atmosferyczne

8,0 - 14,0 m

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

RODZAJ PROMIENIOWANIA

ZAKRES DŁUGOŚCI

FALI

CZĘSTOTLIWOŚĆ

Hz lub GHz

PROMIENIOWANIE
MIKROFALOWE

1,0 - 1000,0 mm

10

9

- 10

12

Hz

1000-3000000MHz

P

30,01

– 100,00 cm

1,0

– 0,3GHz

L

15,01

– 30,00 cm

2,0

– 1,0 GHz

S

7,51

– 15,00 cm

4,0

– 2,0 GHz

C

3,76

– 7,5 cm

8,0

– 4,0 GHz

X

2,41

– 3,75 cm

12,5

– 8,0 GHz

K

u

1,68

– 2,40 cm

18,0

– 12,5 GHz

K

1,2

– 1,67 cm

26,5

– 18,0 GHz

K

a

0,75

– 1,1 cm

40,0

– 26,5 GHz

FALE RADIOWE

10 cm - 10 km

10

4

– 10

7

Hz

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Wraz ze wzrostem temperatury maksimum spektralnej emitancji energetycznej

przesuwa się w kierunku krótszych długości fal elektromagnetycznych

ZAKRES SPEKTRUM

ABSORPCJA

3 - 30 nm

Całkowite pochłanianie z powodu krótkości fali w stosunku do średnicy

cząstek -składników atmosfery.

30 -130 nm

Prawie całkowita absorpcja, elektronowe pasma N2 i O2

130 - 220 nm

Prawie całkowita absorpcja, elektronowe pasmo O2

220 - 300 nm

Silna absorpcja, elektronowe pasmo O2,

300 - 400 nm

Rozpraszanie Rayleigha

400 - 1000 nm

Dobra transmisja

1 - 20 mm

Wiele pasm absorpcyjnych (wibracyjno-rotacyjnych i elektronowych)

związanych z obecnością w atmosferze H2O, CO2, O3,
przedzielonych oknami atmosferycznymi

24 - 1000 mm

Silna absorpcja (linie rotacyjne), głównie H2O;

1mm - 10 cm

Wiele wyraźnych okien atmosferycznych (szeroko rozprzestrzenione

czyste linie rotacyjne)

10 cm

Prawie kompletna przepuszczalność

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Wpływ grubości warstwy atmosfery na jakość obrazu lotniczego

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne

Teledetekcja środowiska – Podstawy fizyczne