电磁波及遥感的物理基础分析.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 想问问唐僧先生 为什么天一定要是蓝色的？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 矿物成分 矿物含量 物质结构 岩石的光谱反射率 几 种 典 型 地 物 的 反 射 波 谱 特 性 ———— 岩 石 * 由于地物处于不同的时间、空间和环境，相同的物体往往表现出不同的光谱特性。 时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化而变化，这称为时间效应。 空间效应：处在不同地理区域的同种地物具有不同的光谱响应，这称之为空间效应。 影响反射率变化因素有： 1.3.3 影响地物光谱反射率变化的因素 * 1、太阳位置，太阳位置主要指太阳高度角和方位角，改变太阳高度角和方位角，则地面物体入射照度也就发生变化。为了尽量减小太阳高度角和方位角引起的反射率变化影响，遥感的卫星轨道大多设计在同一个地方时间通过当地上空（与太阳同步轨道）。但由于季节的变化和地理经纬度的变化造成太阳高度角和方位角的变化是不可避免的。 2.不同的地理位置，太阳高度角和方位角、地理景观不同都会引起反射率变化，还有海拔高度不同，大气透明度改变也会造成反射率变化。 * 3、传感器位置，传感器位置指传感器的观测角和方位角，地面物体反射率的变化同太阳入射与观测方位的夹角有关，在太阳高度角和方位角相同的情况下，传感器的观测角和方位角的不同测得的相同地物的光谱反射率是不同的。一般空间遥感用的传感器大部分设计成垂直指向地面，这样影响也就较小，但由于卫星姿态会引起的传感器指向偏离垂直方向，仍会造成反射率变化。 4.地物本身的变异，如植物的病害将使反射率发生较大变化。又如海水中叶绿素含量的不同也直接影响海水的光谱反射率。 气候变化、地面湿度变化、地物本身的变异、大气状况等。 * 同一春小麦在不同生长期的反射波谱特性曲线 * 上图为沥青路在新旧时期的光谱曲线：对于沥青路面，路面的粗糙新旧程度对于地面光谱反射率是有区别的，旧沥青路面反射率高于新沥青路面反射率，由于新沥青颜色较深，所以反射率比较低。 * 上图为水泥地面在不同湿度下的光谱曲线：不同湿度对水泥地面反射率会有影响，越湿反射率越低，对于水泥道路，道路含水会使整个光谱反射率下降。但是波形整体上保持不变。 * 叶绿素含量不同时海水的光谱曲线 * 土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降，在水的各个吸收带（1.4、1.9和2.7微米处附近区间），反射率的下降尤为明显。 不同含水量对土壤反射光谱率的影响 粉砂土壤不同含水量情况下的光谱反射率曲线图 * 试分析下图1、2、3地物分别反映的是哪种类型？详细分析出现下面的三种波谱特性曲线是什么原因引起的？ 三种地物类型为纯净的水体、不太纯净的水体、富营养化的水体。 曲线1表示的是富营养化的水体，含有大量的浮游植物从而使波普特性曲线呈现植被的特性（在近红外波段具有较高的反射率） 曲线2表示的是不太纯净的水体，没有在可见光波段出现较低的反射率 曲线3表示的是纯净的水体，在可见光波段具有较低的反射率，趋近于0 根据地物的波谱特性，要区分下图所示的四种地物类型，选择什么样的波段范围比较合适？ 对于上述四类地物，湿地在任何波段范围都可以与其它三类分开，尤其在0.7微米后近红外波段；近红外波段，可把小麦与沙漠和雪区分开；可见光波段可把雪与沙漠区分开 四：地物波谱特性的测定 地物波谱（反射辐射）的测定原理：用光谱测定仪分别探测被测地物和标准板，测量、记录和计算地物对每个波谱段电磁波的反射率，其反射率的变化规律（可绘成波谱曲线）即为该地物的波谱特征（反射辐射）。 用来测量太阳反射辐射的仪器称为辐射光谱仪（简称光谱仪）。 1.4.1 地物波谱特性的测定原理 * 为了测定目标的波谱，需要测定三类光谱辐射值： 第一类：为暗光谱，即没有光线进入光谱仪时由仪器记录 的光谱，通常是系统本身的噪声值，取决于环境 和仪器本身温度； 第二类：为参考光谱或称标准板白光，实际上是从较完美 漫辐射体——标准板测得的光谱； 第三类：为样本光谱或目标光谱，是从感兴趣的目标物上 测得的光谱，这是研究最终需要的光谱。 最后，感兴趣目标的反射光谱是在相同的光照条件下通过参考光谱辐射值除目标光谱辐射值得到，因此，目标反射光谱是个相对于参考光谱辐射的比值——光谱反射率。 * 在光谱的采集过程中，对我们所感兴趣的样本