11
SUMMARY
One of the biggest advantages of remote sensing is the opportunity of receiving information about objects from different spectral diapasons of the electromagnetic spectrum. In addition to the traditional frequencies in the visible light spectrum, to which correspond monochromatic and color images, the use of channels in the UV, infrared and thermal bands of the spectrum is constantly developing and improving. This is why multispectral images can be used to define vegetation indices and to study the state of vegetation itself, and moreover about ecological monitoring.
Key words: electromagnetic spectrum, multispectral images, ecological monitoring
РЕЗЮМЕ
Едно от най-големите предимства на дистанционните изследвания е възможността за получаване на информацията за изучаваните обекти от различни спектрални диапазони на електромагнитния спектър. Наред с традиционните честоти в зоната на видимата светлина, на което съответстват монохроматични и цветни изображения, непрекъснато се развива и усъвършенства и използването и на канали в ултравиолетовата, инфрачервената и топлинната зона на спектъра. Ето защо мултиспектралните изображения могат да послужат за дефиниране на вегетационни индекси и изследване на състоянието на растителната покривка, както и за екологичен мониторинг.
Ключови думи: електромагнитен спектър, мултиспектрални изображения, екологичен мониторинг
1. ВЪВЕДЕНИЕ
Чрез използването на различни сензори могат да се набират и анализират разнообразни данни, за да се получи по-богата и по-точна информация за изследваните обекти и явления. Системите за дистанционни изследвания се основават на използването на датчици, регистриращи електромагнитната енергия от различни диапазони на спектъра, които са разположени на въздушни или космически носители, с цел решаването на множество практически и научноизследователски задачи като например изследването, картирането, осъществяването на мониторинг на земната повърхност и разположените обекти върху нея [5].
Фиг. 1. Електромагнитен спектър [12]
Диапазоните на електромагнитния спектър, илюстрирани на фигура 1, са следните:
– 0.1-0.4 мкм ултравиолетов;
– 0.4-0.7 мкм видим;
– 0.7-3.0 мкм близка инфрачервена зона;
– 7.0-30.0 мкм далечна инфрачервена зона [8].
Инфрачервените или топлинни снимки се основават на идентифицирането на топлинните аномалии по пътя на фиксирането на топлинното излъчване на земните обекти, обусловено от ендогенна топлина или от слънчевото излъчване [1].
2. ЦВЕТНИ ИНФРАЧЕРВЕНИ ИЗОБРАЖЕНИЯ (CIR)
Цветната инфрачервена снимка (CIR) представлява изображение, което е получено чрез регистрирането на отразените от даден обект електромагнитни вълни от следните три вида:
– инфрачервени лъчи, които са видими за човешкото око като червено (R);
– червени лъчи, видими за човешкото око като зелено (G);
– зелени лъчи, видими за човешкото око като синьо (B) [11].
Този вид изображения са особено ценни и приложими както за класификация, така и за извличане на растителни индекси, тъй като имат уникална способност да разкриват как даден обект реагира на инфрачервената светлина (нейното абсорбиране, предаване и отразяване). Поради тази причина те са много полезни не само за идентифицирането и картографирането на различните видове растения, но и за диагностицирането на малки изменения в тяхното състояние. Американският институт по агрикултура, дава следното определение за инфрачервени изображения: „мултиспектрални данни, които включват част от видимия спектър, както и близкия инфрачервен..." и „...намират най-голямо приложение за изследване на растителността"[11].
Същността на въздушните снимки (панхроматични, цветни или цветни инфрачервени) са базирани на факта, че всеки тип покритие на земната повърхност абсорбира определена порция от електромагнитния спектър, предава и отразява друга порция, която може да бъде записана чрез пасивни системи за заснемане.
Цифровите цветни инфрачервени изображения филтрират синята светлина, която прави сините обекти да изглеждат черни. Затова върху такива изображения водните площи, както и пътищата, са изобразени в черен цвят. Върху цифровите цветни инфрачервени изображения гъстата растителност, която произвежда голямо количество хлорофил, се изобразява в наситено червен цвят, а по-рядката растителна покривка се интерпретира в светъл нюанс на червения цвят, а почвената покривка - в бял цвят.
Несъмнено цветните инфрачервени изображения имат много голям принос за извършването на анализ на изображения и класификацията им. Те най-често се използват за изучаване на растителната покривка чрез изчисляване на вегетационни индекси и намират
ФОТОГРАМЕТРИЯ, ЛАЗЕРНО СКАНИРАНЕ, ДИСТАНЦИОННИ ИЗСЛЕДВАНИЯ
МУЛТИСПЕКТРАЛНИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЗА МОНИТОРИНГ НА РАСТИТЕЛНОСТТА
Инж. Йоана Църовска, „Евросенс” ЕООД
ГКЗ 5-6 ' 2019