為什么人造衛星能看清地面上的事物
小朋友們,你們喜歡神話故事嗎?父母是不是常常跟你們講些有趣好玩的玄幻仙俠類的趣事啊。千里眼&rd;和&ld;順風耳&rd;是估計你們都聽過吧,他們站美麗的天空上照樣可以欣賞凡間的美景,體驗凡間的人生百態。如今隨著科技的反打,人造衛星也可以,他們能看清地面上的人和汽車,但你們知道它是怎么辦到的嗎?下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。
因為衛星上也裝備了各種&ld;千里眼&rd;‐‐高分辨率相機和各種遙感設備。
衛星上的可見光學遙感相機,其原和我們日常生活中使用的照相機沒有本質區別,只是焦距長達幾米到十幾米,通光口徑很大,1米粗的主鏡頭就像大炮筒子。但是一味加大鏡頭會受到材料和制造工藝的限制,科學家研制出了用電荷耦合器件模擬合成孔徑的相機(常稱D相機),并用計算機處數據,將多張數碼照片疊加得到高清晰圖像。
拍出好照片的另一重要因素是光照條件。光學遙感衛星要在有最佳日照時拍照,最佳軌道是高度在300千米到900千米之間的圓形太陽同步軌道。因為在這樣的軌道上,衛星距離地面的高度不變,而且衛星經過的所有地域都是白天最佳光照時刻。
衛星圖像傳回地面后,還要經過光學校正、地形匹配等后期處,才能生成我們能看懂的照片。比如,谷歌地球就是通過虛擬地球儀軟件,把衛星影像、航空照片和地圖布置在一個地球的三維模型上。用戶可以通過一個下載到自己電腦上的客戶端軟件,免費瀏覽全球各地的高分辨率衛星圖片。
地面分辨率是指在衛星遙感圖像中能夠將兩個物體分開的最小距離。如果一幅衛星圖片的分辨率為1米,就表示地面平面尺寸為1米見方的區域,在遙感圖像上是一個像點,不管把這個圖像放大多少倍,它都只是一個點。一般說來,地面上可識別的物體和尺寸,應為衛星地面分辨率的3~5倍。目前,在軌運行的美國&ld;快鳥&rd;等成像衛星,分辨率小于1米,可以發現天安門廣場上垂直投影小于1米的游人,光照和天氣條件良好時,甚至可以看見細細的高壓線。在它們拍攝的上海東方明珠區域遙感照片上,可以分辨出馬路上的分道線。目前,民用遙感衛星的最高分辨率是&ld;地球之眼1號&rd;衛星的041米,這個分辨率可以區分出馬路上行駛的是卡車、大巴還是小轎車,但是要想區別是奔馳還是寶馬,就得靠世界上最先進的成像衛星‐‐美國&ld;高級鎖眼&rd;偵察衛星,其最高分辨率可達到01米。
這些光學成像衛星雖是&ld;千里眼&rd;,但還有看不到的&ld;盲區&rd;。比如說,被觀測目標處在陰暗處,被云、霧、偽裝物遮擋,于沒有光照或光照不足,衛星上的可見光相機就看不到。其實,真正能夠像神話人物&ld;千里眼&rd;一樣,站在空中就能看到&ld;姜子牙案頭&rd;的,是多光譜遙感和微波遙感技術,那才是入木三分的&ld;千里眼&rd;。一臺多光譜探測器能夠對幾個、幾十個甚至數百個感興趣的單獨譜段或連續譜段進行成像探測,以獲取更豐富的物體信息。在處這些信息時,可以針對某項特殊用途,單獨提取一個譜段的信息,也可以把多個波段的信息疊合起來綜合分析或成像。根據需要,多光譜遙感既可以用來對汽車進行精細探測,也可監測全球氣候變化。