Классификация аэрокосмических снимков

В результате выполнения аэрокосмических съемок накоплен многомиллионный фонд снимков, в котором насчитывается более 100 их разновидностей. В основу классификации аэрокосмических снимков положена два основных признака: спектральный диапазон съемки, который определяет геофизические характеристики объектов, передаваемые снимками и технология получения изображения, от которой зависят изобразительные, радиометрические и геометрические свойства снимков. Эти два признака, представляющие основу классификации аэрокосмических снимков, учитывают возможности их дешифрирования.

Спектральный диапазон съемки определяет первый, фундаментальный, уровень этой классификации, учитывающий отражательные и излучательные характеристики объектов, воспроизводимые на снимках. По этому признаку выделяются три основные группы снимков:

• а) в видимом, ближнем и среднем инфракрасном диапазоне, который называют также световым;
• б) в тепловом инфракрасном диапазоне;
• в) в радиодиапазоне.

По технологии получения снимки в световом диапазоне делятся на фотографические и сканерные.

Поскольку снимки в тепловом инфракрасном диапазоне в настоящее время получают в основном по единой технологии, то они представлены одним типом — это тепловые инфракрасные снимки.

Снимки в радиодиапазоне делятся в зависимости от выполнения пассивной или активной съемки на микроволновые радиометрические снимки, получаемые при регистрации собственного излучения исследуемых объектов, и радиолокационные снимки, получаемые при регистрации отраженного радиоизлучения, посылаемого с носителя.

Каждый из выделенных типов снимков далее может быть под разделен с учетом показателей, определяющих их дешифровочные возможности, — обзорности, масштаба и пространственного разрешения (территориального охвата), которые зависят от конкретных параметров съемки: высоты орбиты, характеристик съемочной аппаратуры и др.

Классификации космических снимков по этим трем показателям, важнейшим для дешифрирования, в целом образуют единую систему:

По обзорности (охвату территории одним снимком) снимки разделяют следующим образом:

• 1. Глобальные, охватывающие всю планету, точнее освещенную часть одного полушария — это снимки Земли с геостационарных спутников и межпланетных космических аппаратов. Ширина зоны охвата у них более 10 тыс. км, а территориальный охват составляет сотни миллионов квадратных километров.
• 2. Крупнорегиональные, отображающие материки, их части и крупные регионы, — снимки с метеорологических спутников на околоземных орбитах, а также снимки малого и среднего разрешения с ресурсных спутников. Ширина зоны охвата варьирует от 3 тыс. км у снимков малого разрешения до 500 км у снимков среднего разрешения, территориальный охват составляет миллионы квадратных километров. На одном снимке этого типа изобразится Западная Европа, почти вся Австралия, Средняя Азия, Тибет.
• 3. Региональные, на которых изображаются регионы и их части, — это снимки с ресурсных и картографических спутников, а также с пилотируемых кораблей и орбитальных станций. Наиболее характерный охват 350×350 км2, 180×180 км2, 60×60 км2. На снимке подобного охвата изобразится такое государство, как Бельгия, небольшая область, например Московская, крупные мегаполисы.
• 4. Локальные, на которых изображаются относительно небольшие участки местности, — снимки со спутников для детального Наблюдения и крупномасштабного топографического картографирования с охватом порядка 10×10 км2. На таком снимке изобразится промышленный комплекс, крупное хозяйство, небольшой город, а для Москвы потребуется несколько снимков.

Охват аэроснимков составляет от сотен квадратных метров до 20×20 км2; обычно он существенно меньше, чем у космических снимков, но мелкомасштабные аэроснимки по охвату перекрывается с детальными космическими.

По масштабу космические снимки делят на следующие группы:

• 1) сверхмелкомасштабные — 1:10 000 000— 1: 100 000 000. Такие снимки получают с геостационарных спутников и с метеоспутников на околоземных орбитах;
• 2) мелкомасштабные — 1:1 000 000 — 1: 10 000 000. Такие масштабы типичны для снимков с ресурсных спутников, а также с пилотируемых кораблей и орбитальных станций;
• 3) среднемасштабные — 1:100 000 — 1:1 000 000. Снимки такиих масштабов получают с ресурсно-картографических спутников;
• 4) крупномасштабные — 1:10 000—1:100 000. Это снимки со спутников для детального наблюдения и крупномасштабного топографического картографирования, в том числе спутников двойного назначения: военного и гражданского. К данной группе относятся и аэроснимки, которые, в свою очередь, дифференцируются по масштабам.

По пространственному разрешению (размеру на местности минимального изображающегося элемента) снимки разделяют так:

• 1. Снимки низкого разрешения (измеряется километрами, более или равно 1000м). Такое разрешение характерно для сканерных и тепловых инфракрасных снимков с метеоспутников, включая геостационарные, и для снимков, получаемых сканерами малого разрешения с ресурсных спутников, где основные изображающиеся объекты — облачность, тепловая структура вод океана, крупнейшие геологические структуры суши.
• 2. Снимки среднего разрешения (сотни метров, 100−1000м), на которых отображаются многие природные объекты, но в большинстве случаев не воспроизводятся объекты, связанные с хозяйственной деятельностью. Это снимки, получаемые сканерами среднего разрешения, и тепловые инфракрасные снимки с ресурсных спутников.
• 3. Снимки высокого разрешения (десятки метров, 10−100 м), на которых изображаются не только природные, но и многие хозяйственные объекты.

Высокое разрешение характерно для наиболее широко используемых сканерных снимков с ресурсных спутников и фотографических снимков с пилотируемых кораблей, орбитальных станций, автоматических картографических спутников. Эта группа подразделяется на две подгруппы:

• а) снимки относительно высокого разрешения (30—100 м), получаемые главным образом сканирующей аппаратурой с ресурсных спутников для решения оперативных задач и обзорного тематического картографирования;
• б) снимки высокого разрешения (10 — 30 м) — это фотографические, сканерные снимки с ресурсно-картографических и ресурсных спутников, используемые для детального тематического картографирования.
• 4. Снимки очень высокого разрешения (единицы метров, 1- 10 м), на которых отображается весь комплекс природных и хозяйственных объектов, включая населенные пункты и транспортные сети. Снимки получают длиннофокусной фотографической и оптико-электронной сканерной аппаратурой. С картографических спутников для решения задач топографического картографирования.
• 5. Снимки сверхвысокого разрешения (доли метра, менее или равно 1 м), детально отображающие населенные пункты, промышленные, транспортные и другие хозяйственные объекты. Эти снимки получают со специализированных спутников для детальной съемки и крупномасштабного топографического картографирования. К данной группе относится и весь огромный массив аэрофотоснимков.

При классификации снимков по масштабу следует учитывать, что для фотографических снимков принято указывать оригинальный масштаб снимков, получаемых при съемке; для сканерных же снимков принимают масштаб, наиболее широко используемый при визуализации изображения.