Реферат на тему Акустические системы дистанционного зондирования и картографирования.

Содержание:

Введение 3
1. Дистанционное зондирование: цели, задачи и основные принципы 5
1.1. Основные принципы ДЗЗ 5
1.2. Картографический метод как ключевой инструмент современного ДЗЗ 9
2. Обзор современных акустических систем дистанционного зондирования и картографирования поверхности Земли 15
2.1. Сонары в дистанционном зондировании 15
2.2. Сейсмографы в ДЗЗ 21
2.3. Радиолокационные данные и датчики ультразвукового излучения 25
Заключение 36
Список использованной литературы 37

Введение:

География зародилась очень давно. На протяжении сотен лет она оставалась познавательно-описательной наукой. В давние времена использовался такой метод географических исследований, как описание. Люди отправлялись в морские путешествия, в которых они собирали сведения о Земле и народах.
Самым старым методом географического исследования является картография. Без него сложно проводить другие виды научных работ. К примеру, перед тем как ученые отправляются в поле, они изучают карту местности. Закончив изучение рельефа, географы создают новые карты, систематизируют данные, полученные методом описаний и наблюдений. Этот метод позволяет описывать географию более подробно, с указанием точных мест, где проводились обследования и с внесением новых сведений.
Многочисленные источники постоянно пополняют географическую культуру и знания. Помимо карт и атласов люди собирают разные коллекции, пишут дневники и отчеты об экспедициях. Все это дополняет знания, помогает расширить географическую науку.
Все полученные знания об объектах географических исследований доступны каждому человеку: их можно получить из учебников, справочников, энциклопедий, графиков и таблиц, разных видов диаграмм, фото, ПК-программ, спутниковых снимков. Даже в художественной литературе, в журналах и туристических проспектах можно найти географическую информацию.
К современным географическим исследованиям относят дистанционное зондирование поверхности земли. Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) представляет собой процесс наблюдения поверхности Земли наземными, авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съемочной аппаратуры. Рабочий диапазон длин волн, принимаемых съёмочной аппаратурой, составляет от долей микрометра (видимое оптическое излучение) до метров (радиоволны).
В обозримом будущем перспективы развития картографии в науках о территории связываются, в первую очередь, с геоинформационным картографированием, когда отпадает необходимость готовить печатные тиражи карт: по запросу можно будет всегда в режиме реального времени получить на экране компьютера изображение изучаемого объекта или явления. Некоторые картографы полагают, что внедрение электронных технологий «означает конец трехсотлетнего периода картографического черчения и издания печатной картографической продукции». Взамен карт и атласов пользователь сможет затребовать и сразу получить все необходимые данные в машиночитаемом или визуализированном виде. И даже само понятие «атлас» предлагается пересмотреть. Примером «цифровизации» картографии является развитие методов акустического зондирования поверхности Земли.
Целью данной работы является изучение современных акустических систем дистанционного зондирования и картографирования.

Заключение:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать вывод о том, что технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) представляют собой незаменимый инструмент изучения и постоянного мониторинга нашей планеты, помогающий эффективно использовать и управлять ее ресурсами. Современное развитие технологий ДЗЗ расширяет сферу их применения, охватывая все стороны нашей жизни, работу, бизнес, дом и семью.
Акустические и около-акустические применения подразделяются на следующие виды:
1) Системы сонарного типа. К ним относятся:
• пассивный гидролокатор, регистрирует звуковые волны, исходящие от других объектов (судно, кит и т.д.). Иными словами, пассивный гидролокатор спроектирован таким образом, чтобы только принимать шумы, продуцируемые целью, на которую он направлен.
• активный гидролокатор, излучает импульсы звуковых волн и регистрирует отраженный сигнал. Используется для обнаружения, определения местоположения и измерения параметров подводных объектов и местности.
6) Сейсмографы — специальный измерительный прибор, который используется для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн. Посредством чтения сейсмограмм, снятых в разных местах определенной территории, можно определить эпицентр землетрясения и измерить его амплитуду (после того как оно произошло) с помощью сравнения относительных интенсивностей и точного времени колебаний.
7) УЗИ: датчики ультразвукового излучения, которые испускают высокочастотные импульсы и регистрируют отраженный сигнал. Используются при обнаружении волн на воде и определения уровня воды.

Фрагмент текста работы:

1. Дистанционное зондирование: цели, задачи и основные принципы
1.1. Основные принципы ДЗЗ
Суть метода дистанционного зондирования заключается в получении своеобразной разновидности топографической съёмки, которая содержит ту же информацию, что и аэрофотосъёмка, а также спутниковые снимки.
В широком смысле дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ) это получение любыми неконтактными методами информации о поверхности Земли, объектах на ней или в ее недрах. Термин «дистанционное зондирование» обычно включает регистрацию (запись) электромагнитных излучений с помощью различных камер, сканеров, микроволновых приемников, радиолокаторов и других приборов такого рода .
Дистанционное зондирование применяется для сбора и записи информации о морском дне, поверхности и атмосфере Земли, состоянии ее недр, а также для получения информации о состоянии объектов на или под земной поверхностью. Оно осуществляется с применением морских судов, самолетов и вертолетов, космических летательных аппаратов, а также специального наземного оборудования .
Дистанционные методы характеризуются тем, что регистрирующий прибор значительно удален от исследуемого объекта. При таких исследованиях явлений и процессов на земной поверхности расстояния до объектов могут измеряться от нескольких единиц до тысяч километров. Это обстоятельство обеспечивает необходимый обзор поверхности и позволяет получать максимально генерализованные изображения.
В системах такого типа имеются три основных компонента:
• устройство для формирования изображения;
• среда для регистрации данных;
• база для проведения зондирования.
Приборы, используемые для дистанционного зондирования, размещают на различных базах, в том числе на земле, судах, самолетах, воздушных шарах и космических летательных аппаратах. Специальные камеры и телевизионные системы повседневно используются для съемки физических и биологических объектов на земле, море, в атмосфере и космосе. Камеры замедленной киносъемки применяются для регистрации таких изменений земной поверхности, как эрозия морских берегов, движение ледников и эволюция растительности.
По способу выполнения ДЗЗ различают:
• активное сканирование, основанное на отражении излучаемого специальной установкой сигнала от объектов на поверхности земли. Как правило, такая установка монтируется на самолётах или иных летательных средствах, в качестве примера таких устройств могут выступать традиционные радары;
• пассивное, использующее для создания модели отражённый от объектов солнечный свет или иное излучение, не связанное с установкой для зондирования.
В целом же зондирование ориентировано на обследование больших по площади территорий или удалённых участков, а также природных объектов. Данный вид работ относительно дёшев и полностью избавляет от необходимости выполнения полевых измерений.
Стоит отметить, что для получения наибольшей точности, осуществляют комбинирование данных, полученных со спутников, в различных электромагнитных спектрах, с результатами аэрофотосъёмки или наземных измерений.
Необходимость сочетания данных обусловлена спецификой используемого оборудования, а также временем года, в течение которого выполняются работы. Так, наиболее благоприятным считается летний период, поскольку отсутствие снега позволяет точнее передавать характер поверхности, а расположение солнца в зените – использовать его отражённые лучи.
Помимо этого, такие установки как радар или лидар не позволяют получить достоверную картину на относительно ровных участках, находящихся под толстым снежным покровом, но, при этом, совершенно не чувствительны к интенсивности освещения или наличию растительности, что позволяет активно их использовать в лесистой местности, а также – на высокогорье.