Cơ sở viễn thám-Chương 6

Sóng radar còn gọi là vi sóng (micowave), là một dải sóng của quang phổ điện từ, có bước sóng trong khoảng từ 1mm đến 1m được dùng trong viễn thám (cả từ vệ tinh và máy bay).Radar (Radio Dectection And Ranging) là khái niệm dùng để phát hiện và xác định vị trí của các đối tượng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ sở viễn thám-Chương 6 Ch−¬ng 6 ViÔn th¸m radar6.1. Kh¸i niÖm vÒ viÔn th¸m radar6.1.1. Kh¸i niÖm chung Sãng radar cßn gäi lµ vi sãng (micowave), lµ mét d¶i sãng cña quang phæ ®iÖntõ, cã b−íc sãng trong kho¶ng tõ 1mm ®Õn 1m ®−îc dïng trong viÔn th¸m (c¶ tõ vÖtinh vµ m¸y bay). Radar (Radio Dectection And Ranging) lµ kh¸i niÖm dïng ®Ó ph¸t hiÖn vµ x¸c®Þnh vÞ trÝ cña c¸c ®èi t−îng. Ph−¬ng ph¸p ¸p dông lµ ph¸t ra nh÷ng xung n¨ngl−îng vi sãngtheo mét h−íng quan t©m råi ghi l¹i c−êng ®é cña nh÷ng xung ph¶nhåi l¹i (hay väng l¹i) tõ c¸c ®èi t−îng, theo hÖ thèng tr−êng nh×n cña thiÕt bÞ. HÖthèng radar cã thÓ t¹o h×nh ¶nh hoÆc kh«ng t¹o h×nh ¶nh mµ b»ng c¸c gi¸ trÞ sè ®o. Mét l−îng lín c¸c th«ng tin hiÖn nay vÒ m«i tr−êng vµ tµi nguyªn ®−îc thunhËn bëi bé c¶m ho¹t ®éng trªn d¶i phæ cña sãng radar. ViÔn th¸m sãng radarkh«ng nh÷ng chØ sö dông trong lÜnh vùc qu©n sù nh− tr−íc ®©y mµ ngµy cµng ®−îcøng dông réng r·i trong nghiªn cøu m«i tr−êng cña tr¸i ®Êt, phôc vô cho khoa häcvµ môc ®Ých hßa b×nh. C«ng nghÖ radar sö dông nguån sãng dµi siªu tÇn, ®−îc ph¸tra tõ mét anten vµ thu nhËn sãng ph¶n håi, lµ mét ph−¬ng tiÖn h÷u hiÖu cña n¨ngl−îng nh©n t¹o, kh«ng cßn phô thuéc vµo n¨ng l−îng mÆt trêi nªn cã thÓ nghiªn cøum«i tr−êng trong mäi lóc vµ mäi thêi tiÕt. Ngoµi ra, ®Æc tÝnh cña sãng radar lµ kh«ngbÞ ¶nh h−ëng cña m©y phñ, chóng cã kh¶ n¨ng xuyªn m©y vµ thËm chÝ xuyªn vµomét líp máng cña th¹ch quyÓn gãp phÇn tÝch cùc vµo viÖc nghiªn cøu c¸c ®èi t−îngd−íi líp phñ thùc vËt. Trong c«ng nghÖ viÔn th¸m sãng radar cã hai hÖ viÔn th¸mthu ¶nh víi sãng radar: HÖ viÔn th¸m sö dông nguån n¨ng l−îng sãng radar chñ®éng, do nguån n¨ng l−îng tõ anten t¹o ra vµ thu sãng ph¶n håi gäi lµ hÖ radarchñ®éng ( active )vµ hÖ thu n¨ng l−îng sãng radar ph¸t x¹ tù nhiªn tõ mét vËt trªn mÆt®Êt gäi lµ viÔn th¸m radar thô ®éng( passive). Ngoµi ra, c¸c hÖ radar cã thÓ ®−îcph©n lo¹i theo c¸c ®Æc tÝnh nh− radar t¹o ¶nh vµ radar kh«ng t¹o ¶nh. Radar cßn®−îc dïng ®Ó ®o vËn tèc chuyÓn ®éng cña vËt, vËn tèc giã. C¸c thiÕt bÞ viÔn th¸mradar cã thÓ ®−îc ®Æt trªn mÆt ®Êt, m¸y bay, hoÆc trªn vÖ tinh.6.1.2. C¸c kªnh phæ chÝnh sö dông trong radar Sãng radar lµ sãng siªu tÇn víi b−íc sãng dµi. T−¬ng quan gi÷a tÇn suÊt vµb−íc sãng ®−îc diÔn t¶ b»ng c«ng thøc: 89 C = λτtrong ®ã: C - vËn tèc cña bøc x¹ ®iÖn tõ hay vËn tèc cña ¸nh s¸ng = 3.108m; λ - b−íc sãng; τ - tÇn sè (sè lÇn xung trong mét gi©y). B¶ng 6.1 liÖt kª c¸c kªnh sö dông trong radar vµ b−íc sãng λ cïng tÇn sè cñachïm xung. Kh¶ n¨ng ®©m xuyªn cña tia radar tØ lÖ nghÞch víi ®é dµi b−íc song cña tia B¶ng 6.1: B−íc sãng vµ chu kú sãng dïng trong viÔn th¸m Kªnh B−íc sãng λ (cm) TÇn sè τ (MHz) Ka (0.86cm) 0.8 - 1.1 40.000 - 26.500 K 1.1 - 1.7 26.500 - 18.000 Ku 1.7 - 2.4 18.000 - 125.000 X (3 vµ 3.2 cm) 2.4 - 3.8 125.000 - 8.000 C 3.8 - 7.5 8.000 - 4.000 S 7.5 - 15 4.000 - 2.000 L (25cm) 15 - 30 2.000 - 1.000 P 30 - 100 1.000 - 3.0006.1.3. C¸c øng dông chÝnh cña radar C¸c øng dông cña radar cã thÓ dïng trong c¸c môc ®Ých sau: - X¸c ®Þnh ®é Èm vµ vïng lôt. V¹ch ranh giíi tuyÕt vµ b¨ng, ®o ®é s©u cña tuyÕt. - X¸c ®Þnh th«ng sè cña ®Êt trång, cÊu tróc ®Þa chÊt, c¸c thanh t¹o kim lo¹i vµkho¸ng s¶n, t×m kiÕm n−íc ngÇm.. - T×m ®èi t−îng n»m s©u d−íi mÆt ®Êt - H−íng dÉn ®−êng bay trong ngµnh hµng kh«ng. - VÏ b¶n ®å ®Þa h×nh víi ®é chÝnh x¸c cao - VÏ mÆt c¾t nhiÖt ®é quyÓn khÝ - §o ®é bèc h¬i n−íc trong khÝ quyÓn - §o hµm l−îng n−íc trªn ®¸m m©y - §o ®é cao ®Þa h×nh, ®é s©u ®¸y biÓn. - VÏ b¶n ®å thµnh t¹o cña s«ng vµ biÕn ®éng ®−êng bê. Víi c¸c d¶i sãng radar kh¸c nhau sÏ cã nh÷ng øng dông kh¸c nhau. 90 B¶ng 6.2: C¸c øng dông cña c¸c kªnh sãng radar TÇn sè øng dông 0,4-1,6 GHz Xuyªn qua ®Êt, thu th«ng tin vÒ c¸c vËt gÇn mÆt ®Êt, th«ng tin vÒ ®é Èm trong kh«ng khÝ vµ mÆt ®Êt. 1,4-15 GHz Th«ng tin vÒ c¸c vïng thêi tiÕt, th«ng tin ®Æc tÝnh bÒ mÆt 15-22 GHz Nghiªn cøu ®¹i d−¬ng. §o nhiÖt ®é bÒ mÆt, ®é gå ghÒ vµ ®é muèi cña n−íc biÓn 22GHz X¸c ®Þnh th«ng tin vÒ h¬i n−íc t¹i quyÓn khÝ, b»ng viÖc sö dông xung cã tÇn sè 22,235 GHz 60 GHz X¸c ®Þnh mÆt c¾t nhiÖt ®é cña quyÓn khÝ 35,94,135 vµ Cã ®é ph©n gi ...