Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 5. С. 63-75
Спектрально-энергетическое разрешение спутниковых спектральных систем при съёмке малоконтрастных объектов
1 НИИ прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко БГУ, Минск, Беларусь
Одобрена к печати: 28.09.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-5-63-75
Оценка спектрально-энергетического разрешения спектральной системы или системы изображения важна с точки зрения возможности идентификации (различения) объектов на земной поверхности с очень близкими спектральными характеристиками отражения. В статье представлены методика расчёта и результаты оценки возможностей регистрации объектов с близкими коэффициентами спектральной яркости, таких, например, как хвойные деревья в различных стадиях усыхания, на примере видеоспектральной системы (ВСС), работающей на борту Международной космической станции, и сенсора OLI спутника Landsat-8. Спектрально-энергетическое разрешение определяется атмосферными помехами и собственными шумами съёмочной системы. Пороговые значения спектральных контрастов по входному излучению рассчитаны для модуля видеоспектрометра и модуля изображений ВСС на основе энергетических расчётов их оптических схем и параметров оптоэлектронных компонентов. Предложенная схема расчёта применима для всех спектрометров и систем изображения с аналогичными оптическими схемами. Пороговые значения для каналов сенсора OLI в единицах спектральной яркости на входе прибора хорошо известны и используются напрямую для оценок регистрации пар объектов с близкими спектрами отражения. Результаты подтверждают высокую чувствительность каналов OLI видимого и ближнего инфракрасного диапазонов и хорошую чувствительность спектрометра и камеры ВСС, что позволяет говорить о возможности регистрации этими сенсорами спектрально малоконтрастных объектов.
Ключевые слова: спектрально-энергетическое разрешение, малоконтрастные объекты, пороговое значение, отношение сигнал/шум
Полный текстСписок литературы:
- Беляев Б. И., Катковский Л. В., Хвалей С. В. Расчет параметров спектрофотометрического комплекса для измерения яркости свечений верхней атмосферы из космоса // Журн. прикладной спектроскопии. 2008. Т. 75. № 1. С. 125–133.
- Беляев Б. И., Беляев М. Ю., Сармин Э. Э., Гусев В. Ф., Десинов Л. В., Иванов В. А., Крот Ю. А., Мартинов А. О., Рязанцев В. В., Сосенко В. А. Устройство и летные испытания научной аппаратуры «Видеоспектральная система» на борту российского сегмента МКС // Косм. техника и технологии. 2016. № 2. С. 12–20.
- Харук В. И., Им С. Т., Двинская М. Л. Усыхание ели (picea abies) в лесах Беларуси // Экология. 2016. № 3. С. 189–196.
- Abdullah H., Darvishzadeh R., Skidmore A. K., Heurich M. Sensitivity of Landsat-8 OLI and TIRS Data to Foliar Properties of Early Stage Bark Beetle (Ips typographus, L.) Infestation // Remote Sensing. 2019. V. 11. No. 4. Art. No. 398. 23 p.
- Barsi J. A., Lee K., Kvaran G., Markham B. L., Pedelty J. A. The Spectral Response of the Landsat-8 Operational Land Imager // Remote Sensing. 2014. V. 6. P. 10232–10251.
- Katkovsky L. V., Martinov A. O., Siliuk V. A., Ivanov D. A., Kokhanovsky A. A. Fast Atmospheric Correction Method for Hyperspectral Data // Remote Sensing. 2018. V. 10. No. 11. Art. No. 1698. 18 p.
- Morfitt R., Barsi J., Levy R., Markham B., Micijevic E., Ong L., Scaramuzza P., Vanderwerff K. Landsat-8 Operational Land Imager (OLI) Radiometric Performance On-Orbit // Remote Sensing. 2015. V. 7. P. 2208–2237.