Аппаратура и результаты наземных измерений спектральных отражательных характеристик подстилающих поверхностей на подспутниковых полигонах

В докладе представлен разработанный аппаратно-программный комплекс (АПК) наземных спектральных измерений и результаты его натурных испытаний. АПК предназначен для проведения измерений на полигонах с целью наземного обеспечения полетных калибровок авиакосмических средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), верификации и повышения надежности дешифрирования данных ДЗЗ при интеграции данных космического и наземного сегментов.
Были проведены натурные испытания 4-х приборов АПК в составе: фотоспектрорадиометр (ФСР) высокого разрешения на диапазон 400 - 900 нм, снабженный цифровой покадровой видеосистемой; двухканальный модульный спектрорадиометр (ДМС) на область 400-900 нм, предназначенный для одновременного измерения яркости отраженного излучения от подстилающей поверхности и освещенности (потока) падающего излучения из верхней полусферы, портативный модульный спектрорадиометр на область 800-1500 нм (ПСР-700) и сканирующий солнечный спектрополяриметр на область 350-950 нм (ССП-600) для измерения прямого солнечного и рассеянного атмосферой под различными углами излучения.
Для проведения натурных испытаний были выбраны Курский аэрокосмический полигон (геобаза Института географии (ИГ) РАН и острова Курильской гряды (Итуруп, Уруп, Чирпой, Симушир, Ушишишир, Шиашконтан, Чиринкотан, Харимкотан, Онекотан, Атласова). На данных полигонах имеются протяженные достаточно однородные природные объекты. Кроме того, особенностью островов Курильской гряды является отсутствие антропогенных факторов, влияющих на оптические характеристики подстилающих поверхностей и атмосферы. Измерения на Курском аэрокосмическом полигоне проводились с 16 по 18 июня 2015г. В качестве объектов для проведения измерений в основном были выбраны участки с/х культур, а также естественной растительности в Центрально-черноземном заповеднике. На островах Курильской гряды измерения проводились в течение месяца с 26 июля по 21 августа 2015 года.
Съемка на Курском аэрокосмическом полигоне проводилась как со штатива, приборами ДМС, ПСР-700, в серийном режиме, так и с рук, прибором ФСР. Съемки, проводимые на островах, осуществлялись без штатива приборами ДМС и ФСР. Ввиду сложности погодных условий, съемки проводились при разных уровнях освещенности. Дополнительно, на Курском аэрокосмическом полигоне проводились атмосферные измерения с помощью ССП в альмукантарате Солнца в 12 точках (по 30° сектора) и в плоскости солнечного вертикала – 11 равномерно отстоящих друг от друга точек.
Натурные испытания АПК на тестовых полигонах позволили определить степень надежности и стабильности системы при проведении измерений. Основные измерения проведены в режиме одиночного кадра. Проведен предварительный анализ и классификация зарегистрированной спектральной информации, которая войдет в состав создаваемой в ИГ РАН спектральной базы отражательных характеристик природных тестовых объектов, содержащей, наряду со спектрами, изображения спектрометрируемого объекта, описание условий измерений и биогеофизических параметров.