daljinsko zaznavanje - In?titut za antropolo?ke in prostorske ?tudije ...

9 Radar
Senzorji, ki delujejo v mikrovalovnem delu elektromagnetnega spektra, postajajo v zadnjem
času vedno bolj pomemben vir podatkov o okolju. Glavni razlog za to so njihove
dobre lastnosti (na primer neobčutljivost na vremenske pojave in možnost snemanja
ponoči), ki so vplivale na povečanje števila delujočih radarskih (predvsem satelitskih)
sistemov. Način snemanja v mikrovalovnem območju je povsem drugačen kot v optičnem.
Daljše valovne dolžine lahko prodirajo skozi oblake, meglice, prah in dež, saj
nanje ne vpliva atmosfersko sipanje, ki je izrazito v optičnem delu spektra. Z radarjem
lahko torej opazujemo ne glede na vremenske in druge razmere.
V nadaljevanju si oglejmo, kako deluje radar bočnega pogleda, kako z njim zajemamo
podobe površja in od česa so te odvisne. Ukvarjali se bomo samo z aktivnim
mikrovalovnim daljinskim zaznavanjem, saj se pasivno ne razlikuje od opazovanja v
optičnem delu spektra.
9.1 Radar bočnega pogleda
Snemanje z radarjem močno spominja na fotografiranje z bliskavico, saj z mikrovalovnim
elektromagnetnim valovanjem »osvetlimo« območje na zemeljskem površju in
naredimo njegovo »sliko«. Fotoaparat z bliskovno lučjo povsem enako pošlje svetlobni
impulz, nato pa na film zabeleži njegov odboj. Namesto kamere, leč in filma uporablja
radar antene in računalniške medije, ki zaznavajo in zapisujejo podobe. Na radarskih
posnetkih vidimo samo elektromagnetno valovanje, ki se je odbilo nazaj v smeri antene.
Radar (RAdio Detection And Ranging, radijsko zaznavanje in določanje razdalje)
meri jakost mikrovalovnega signala, ki ga izseva antena in odbijajo oddaljene površine
oziroma predmeti na njih (slika 9.1). Način delovanja je zelo podoben kot pri lidarju, ki
ga opisujemo v poglavju 10. Radarska antena v določenih časovnih presledkih oddaja
in sprejema impulze, ki imajo značilno valovno dolžino in polarizacijo. Valovne dolžine
(λ) so ponavadi v območju med 1 cm in 1 m, kar ustreza frekvenci (ν) med 300 MHz in
30 GHz, valovi pa so polarizirani v navpični ali vodoravni ravnini. Značilni radar odda
proti tarči oziroma območju, ki ga snema, vsako sekundo kakih tisoč visokoenergijskih
impulzov, trajajočih nekaj deset mikrosekund (do 50 µs). Vsak izmed njih pokrije ozek
pas frekvenc (ponavadi od 10 do 200 MHz) okrog sredinske frekvence radarja.
Na zemeljskem površju se energija mikrovalovnega impulza siplje v vse smeri, torej
tudi nazaj proti anteni. To, tako imenovano povratno sipanje, se v obliki šibkega
odmeva vrne do sprejemne antene, ki ima značilno polarizacijo – vodoravno ali navpično,
vendar ne nujno enako kot oddajna antena. Zaznani signali se nato pretvorijo v
65