Поля с кеболыхим рэзличиеу» отражательной способности

R = !1%

I Отклик детектора Ф

Краевые точк;.< поля;

о о 5 m > э

Отклик детектора (Ф + шум)

Время

Рис. 11.44. Шумовые ограничения на разрешение

изменения отражательной способности [15]

301К

m о i X 3

Отклик детектора Ф 301 К

Поля с небольшим различием-температур (или излучательной способностью)

Краевые точки поля

о S ™

, Отклик детектора (Ф + шум)

h h h к h

Время

Рис. 11.45. Шумовые ограничения на разрешение изменения излучательной способности/температуры [15]

Но на основании формулы (11.27) мы можем записать

M}, = ~EARcosQs Вт/(м2.ср-мкм), (11.32)

тогда

AZ-X А/?

т получим

(Аф)отр=-Ф Вт. (11.34)

ДЛЯ видимого, ближнего и среднего инфракрасного диапазонов спектра.

В дальней инфракрасной области спектра изменения L%, как показано на рис. 11.45, могут возникнуть из-за изменений излучательной способности или температуры. Поскольку

)) 81,19x10*

= (gl4388/Xr 1) Вт/(м2.ср.мкм), (11.35)

МЫ можем показать, что

А/ Ле 14,388 143вв/хг ду

~ 8 + XT (gl4388/X7- 1) Т • (11.36)

Для представляющих интерес диапазонов длин волн и температур это выражение может быть аппроксимировано следующим образом:

М; Ле 14,388 ЛГ

И записано в виде

Л8 14,388 АТ (Аф)е,г = - ф + ----тфВт. (11.38)

Применение уравнений (11.34) и (П.38) рассмотрим на следующих двух примерах.

Каково изменение энергии, вызванное изменением коэффициента отражения на 1%-с 10 до 11%, предполагая те же условия, что и в случае уравнения (11.28)?

(Дф)огр =-Х4,5x10-8 = 4,5х10-« Вт. (11.39)

Каково изменение энергии, вызванное изменением температуры от 300 до 301 К? Для Х= 11 мкм имеем 14 388 1

(Аф)7- = п ХЗОО X "ЗОГХ X = 7,41 X Ю-" Вт. (11.40)

Эти вычисления дают нам представление о средних уровнях мощности сигнала и об изменении уровней мощности сигнала, имеющих место в дистанционном зондировании. 92

Рассмотрим детали процесса сканирования и увидим, как они влияют на сигналы, получаемые с многоспектрального сканера. Рассмотрим рис. 11.46. Предположим, что имеем р-гранное сканирующее зеркало и детекторную сетку из q детекторов. Например, в спутниках Ландсат 1 и Ландсат 2 для каждой спект-

Площадь детектора = (jif

Q детекторов

р-гранное сканирующее зеркало

.я Диафрагма поля зрения (детектор)

Первичное зеркало 4

В ~ диаметр апертуры

Скорость / самолета V

Рис. 11.46. Схема сканирующей системы

ральной зоны многоспектрального сканера использовалось щесть детекторов. Главное фокусное расстояние зеркала /, а эффективная площадь первичного зеркала (зт/4)1)4. В действительности зеркало может быть не круглым, но для расчетов удобнее считать его круглым. Временной интервал (в секундах), необходимый для сдвига элемента разрещения на одну единицу вдоль растровой линии сканирования, (З/оо, где со - скорость вращения зеркала. Время нарастания детекторного усилителя записывающей системы т должно составлять часть этого времени, т. е.

г =

1 р

(11.41)