Способ определения яркости объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 78985 т)5 6 01 С 11/О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЯРКОСТИОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к способам дистанционного измерения яркости природ Изобретение относится к области фотометрии, в частности - к разделу дешифрирования изображений,Известен способ определения яркости природных объектов по материалам фотосъемки, включающей измерение оптических плоскостей фотоизображений природных объектов, и измерение актинометром интенсивности прямой солнечной радиации, по величине которой определяют прозрачность атмосферы и яркость атмосферной дымки, а по полученным результатам находят яркость природного объекта. Точность определения яркости природного объекта составляет 10 - 12%. Недостатком данного способа является невысокая точность, сложность обеспечения синхронности измерений и фотосъемки,Известен способ определения яркости природного объекта по материалам фотосъемки, включающий фотосъемку природных объектов и эталонных участков с заданными коэффициентами отражения, изных обьектов и позволяет определять их физические характеристики, состояние с повышенной точностью, Сущность изобретения: одновременно с фотосъемкой объектов производят съемку эталонных участков с различными коэффициентами поглощения солнечной радиации в тепловом диапазоне спектра электромагнитного излучения. Определяют температуру поверхности эталонных участков в момент съемки и с учетом разности температур, по предварительно установленной зависимости, определяют прозрачность атмосферы, значение которой учитывают при измерении оптических плотностей фотографических изображений объектов,мерение оптической плотности фотоизображений природных объектов и эталонных участков, по которым определяют прозрачность атмосферы и яркость атмосферной дымки, и с их учетом находят яркость природных объектов. Недостатком данного способа является невысокая точность определения яркости природных объектов, средняя квадратическая ошибка, составляющая 11 - 46%.Цель изобретения - повышение точности измерения яркости природных объектов за счет более достоверного определения прозрачности атмосферы в момент фотосъемки,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения яркости природных объектов, заключающемся в том, что одновременно с природными объектами проводят фотосъемку эталонных участков с различной отражательной способностью наземной поверхности, измерят их оптическую плотность на получен 1789856Е=Ьгп,ных фотоизображениях, по которым определяют яркость и прозрачность атмосферы, а с учетом их значения и оптической плотности изобретения природного объекта находят его яркость, в нем прозрачность атмосферы определяют по разности температур дополнительных эталонных участков, которую получают по результатам дополнительной съемки в тепловом диапазоне, выполняемой одновременно с фотосъемкой.Предлагаемый способ реализуется следующимобразом; "По арассЕ полета. аэрОкосмического носителя съемочной аппаратуры над исследуемыми природными объектами в пределах ее поля зрения создают на земной поверхности фотометрические эталонные участки с заданными различными коэффициентами отражения например, полотнища из светлой и темной материи. Кроме этого, создают, по крайней мере, два дополнительных эталонных участка из материалов с высокой излучательной способностью в тепловом диапазоне, например, в диапазоне 8-13 мкм, и с различными коэффициентами поглощения солнечной радиации, например, из светлого бетона и черной резины. Размер эталонных участков должен быть соизмерим с разрешающей способностью съемочной аппаратуры на местности - превышать ее в 1,5 - 2 раза, Дополнительные эталонные участки предназначены для определения прозрачности атмосферы в фотографическом диапазоне, по материалам их съемки в тепловом диапазоне.Разность температур дополнительных эталонных участков, освещенных Солнцем, зависит от прозрачности атмосферы солнечному излучению, т.е. она тем больше, чем вше прозрачность атмосферы, в том числе, в спектральном диапазоне фотосъемки.Перед проведением аэрокосмической съемки выполняют калибровку дополнительных эталонных участков, т.е. определяют зависимость разности их температур (й) от коэффициента прозрачности атмосферы с учетом высоты Солнца (по) и температуры воздуха (ъ).Сущность калибровки состоит в том, что экспериментально с помощью наземных измерений определяют переводной коэффициент - п, позволяющий по разности температур дополнительных эталонных участков - Лт определять интенсивность падающей на них солнечной радиации по формуле: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Прозрачность атмосферы при этом определяют, например, путем измерения прямой солнечной радиации актинометром, а разность температур эталонных участков - тепловизором, т.е, дистанционно и в диапазоне спектра, соответствующего диапазону тепловой съемки с аэрокосмического носителя.Значения переводного коэффициента определяют с учетом высоты Солнца (по) и температуры окружающего воздуха (тв) посредством определения соответствующих поправочных коэффициентов - Кь и К 1,Таким образом переводной множитель равен:п=п 1 Кь К (2) где п 1 - составляющая переводного коэффициента для некоторых заданных условий, например, для йо = 30 и тв = 20 С,Температуру воздуха контролируют термометром метеорологинеским, а высоту Солнца рассчитывают по солнечному времени.Далее выполняют аэрокосмическую фотосъемку и тепловую съемку жесткости с исследуемыми природными объектами и эталонными участками, а по материалам тепловой съемки определяют перепад температур дополнительных эталонных участков и с использованием формул (1) и (2) находят интенсивность падавшей на них солнечной радиации (Е), Из общего потока солнечной радиации - (Е) определяют долю прямой солнечной радиации(Е) по формулеЕ =(Е - Ер)вес йо, (3) где Ер = Е.С - рассеянная солнечная радиация;С - доля рассеянной радиации в общем потоке солнечной радиации,Ее значение зависит от по и определяется по специальным таблицам процентного содержания рассеяния радиации в общем потоке,Значение коэффициента прозрачности атмосферы находят по формуле БугераР=(Е ) (4) где Ео - интенсивность солнечной радиации на верхней границе атмосферы (солнечная постоянная);1в = , - оптическая масса атмосзп йоферы в направлении на Солнце.Затем измеряют оптические плотности изображения фотометрических участков и с использованием характеристической кривой применяемого при фотосъемке фотоматериала и эксплуатационных параметров съемочной аппаратуры находят соответст1789856 20 25 30 35 Составитель С, ЮмашевРедактор Т, Шагова Техред М.Моргентал Корректор А, Мотыль Заказ 344 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 вующие им освещенности оптического изображения. Затем, используя их и значение прозрачности атмосферы, полученное по материалам тепловой съемки находят яркость воздушной линии, а по результатам измерений оптической плотности изображения природных объектов находит их яркости по известной формуле с использованием значений прозрачности атмосферы и яркости дымки.Преимуществом заявленного способа является повышение точности определения Формула изобретения Способ определения яркости объектов, включающий фотосъемку объектов и эталонных участков, измерение оптических плотностей их фотографического изображения, определение прозрачности атмосферы и обработку результатов измерений, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в качестве эталонных выбирают участки с различными коэффициентами насыщения солнечной радиации, перед фотояркости ПО, и, как следствие, повышение достоверности определения физических характеристик за счет точного определения прозрачности атмосферы при устранении 5 влияния ошибок фотографического способа. Это повышает круг решаемых по материалам фотосъемки практических задач народнохозяйственного комплекса, таких как определения состояния сельскохозяйст венных и лесных угодий, почв, водоемов,дорог и т.п. по их отражательным характеристикам. съемкой определяют зависимость разности температур поверхности эталонных участков от прозрачности атмосферы, одновременно с фотосъемкой производят съемку эталонных участков в тепловом диапазоне спектра электромагнитного излучения с последующим определением температуры их поверхности в момент съемки, а прозрачность атмосферы определяют с учетом разности температур поверхностей эталонных участков.