Оптические и радарные сенсоры
Урок сравнивает два больших семейства сенсоров ДЗЗ: пассивную оптику и активный радар.
Пассивный сенсор ловит отражённый солнечный свет или собственное излучение объекта; активный сам посылает зондирующий сигнал и принимает отклик.
Оптические сенсоры (как обычная камера, только многоспектральная) регистрируют отражённый солнечный свет. Они дают привычные «фотографии» Земли, но бессильны ночью и не видят сквозь облака. Тепловые сенсоры улавливают инфракрасное излучение самих объектов — работают и в темноте, измеряя температуру поверхности.
Радар с синтезированной апертурой (SAR)
Радар сам излучает радиоволны и принимает эхо. Радиоволны проходят сквозь облака и не зависят от солнца, поэтому SAR снимает в любую погоду, днём и ночью. «Синтезированная апертура» означает, что движущийся спутник складывает множество отражений в одно изображение, как будто у него гигантская антенна — отсюда высокое разрешение при небольшой реальной антенне.
Как работает под капотом
Оптика измеряет яркость отражённого света по спектральным каналам. Радар измеряет амплитуду и фазу вернувшегося эха, поэтому чувствителен к шероховатости и влажности поверхности, к структуре (металл, вода, лес). Фаза эха позволяет интерферометрии (InSAR) измерять смещения почвы с точностью до миллиметров — так следят за оползнями, проседанием грунта и деформациями после землетрясений.
Частые ошибки
Радарный снимок ошибочно читают как фотографию: яркость на нём — это сила отражения радиоволн, а не цвет. Гладкая вода выглядит тёмной (зеркально уводит сигнал в сторону), а города — яркими (металл и углы отражают сильно). Вторая ошибка — считать оптику «всегда лучше»: над вечно облачными или полярными регионами зимой именно SAR незаменим.
Итог
- Оптика — пассивна, нужна Солнцу, не видит сквозь облака.
- Тепловые сенсоры ловят ИК-излучение объектов — работают ночью.
- SAR — активный радар: всепогодный, круглосуточный, синтезирует большую апертуру.
- InSAR измеряет смещения грунта по фазе эха с миллиметровой точностью.