1.4 Радіолокаційне зондування

Своє перше застосування радіолокація знайшла у військовій розвідці для визначення положення кораблів і літаків і для виміру відстаней. Пізніше вона була застосована в океанографії для спостережень за поверхнею моря й у метеорології для спостереження за погодою. У дистанційному зондуванні природних ресурсів радіолокацію почали використовувати лише після того, як були розроблені радіолокаційні системи одержання зображень, встановлювані на літаках.

Радіолокаційна зйомка, застосовувана в дослідженнях поверхні Землі з 1970-х рр., істотно відрізняється від описаної вище аерофотографічної і сканерної зйомок як технікою зйомки, так і геометричними й інформаційними особливостями одержання зображень. Датчики аерофотографічної і сканерної зйомок пасивно сприймають відбите від земної поверхні сонячне або ж її власне теплове випромінювання. Радіолокаційні станції бічного огляду (РЛСБО), яка використовується, в дистанційному зондуванні, виконують зйомку в активному режимі. Під час польоту антена, встановлена вздовж поздовжньої осі літака, посилає в перпендикулярному до польоту напрямку на земну поверхню високочастотні імпульси з діаграмою випромінювання, що має форму вузького пелюстка. Відбиті від опроміненої земної поверхні або об'єктів на ній сигнали приймаються антеною, перетворюються у відеосигнали й записуються на фотографічну плівку або ж у цифровій формі на магнітну стрічку.

Рис. 1.4. Радіолокаційна зйомка земної поверхні

Інтенсивність відбитого від поверхні або предметів радіоеха передається на радіолокаційному (РЛ) знімку градаціями фототону й фотомалюнком зображення. Для тематичної інтерпретації РЛ-знімків важливі зміни інтенсивності й характеру радіоеха залежно від структури поверхні й речовинного складу природних об'єктів (ґрунтів, рослин, гірських порід, води). Робота радіолокаційних станцій не залежить від умов природного освітлення та погодних умов.

Встановлено, що характер взаємодії зондувального електромагнітного випромінювання з поверхнею й природними об'єктами визначається довжиною хвилі, її поляризацією й кутом падіння.

У дистанційному зондуванні застосовуються два типи радіолокаційних систем: знімальні радіолокаційні системи з реальною апертурою антени (РЛСБО, або некогерентні системи; SLAR - в англ. термінології) і знімальні радіолокаційні системи із синтезованою апертурою антени (SAR - в англійській термінології, РЛСА – в російській). Останні системи засновані на хвильових фазових (когерентних) ефектах. Радіолокаційні системи з реальною апертурою відносно прості й не вимагають складної обробки даних при побудові зображення. Застосування їх обмежується відносно невисоким просторовим дозволом.

Рис.10.5. Схема будови і роботи радіолокатора бічного огляду

В радіолокаційних системах застосовуються локатори зображення, висотоміри, вимірювачі розсіяного випромінювання, надвисокочастоні (НВЧ) локатори. Радіолокаційна зйомка дає можливість вимірювати характеристики грунтів, рослинних покривів та опадів, оцінювати стан водної поверхні, прогнозувати стан погоди, визначати типи та розміри льодових масивів тощо.