3S技术2.ppt

1、3S技术，杨艳琼，华南农业大学，遥感物理基础的第二部分，物质的光谱特性(电磁波谱)是遥感的理论基础。1.电磁波，电磁波：当电磁振动进入空间时，变化的磁场刺激涡流电场，变化的电场再次产生涡流磁场，使电磁振动在空间中传播。电磁波谱：是指根据电磁波的波长或频率大小按顺序排列的图表。物质在绝对零度以上发射电磁波。电磁波谱紫外线：0.01-0.4米。监测碳酸盐分布、地表油污染等。可见光：紫色：0.38-0.43米蓝色：0.43-0.47米(0.38-绿色：0.47-0.5米绿色：0.5-0.56米0.76米)黄色：0.56-0.0利用蚜虫或白粉病菌对黄色产生积极影响，可以设置黄色粘虫板或粘虫带引诱。光补

2、漏白。大部分蛾子、圣甲虫等发光的害虫，当成虫成为成虫时，会设置黑灯引诱它们。2 .电磁波源，1。自然辐射源太阳辐射：可见光和近红外主要辐射源；通常使用5900黑体辐射进行模拟。辐射波长范围很大。辐射能量集中在短波上。大气对太阳辐射有吸收、反射和散射。地球电磁辐射：小于3m的主要是太阳辐射的能量。大于6m的主要是图本身的热辐射。3-6米，太阳和地球的热辐射都要考虑。宇宙飞船：射线2。人工辐射源：用于主动遥感的辐射源。雷达探测。分为微波雷达和激光雷达。微波辐射源：0.8-30厘米激光辐射源：lidar用于测量卫星位置、高度、速度和测量地形等。阴极管：x射线气体uv管闪光：可见光红外灯孔共振：微波，

3、音频，3，大气吸收，大气吸收：太阳辐射通过大气时，大气分子对电磁波的一些波段进行吸收作用，引起这些波段太阳辐射强度的衰减。第四，大气散射、大气散射：电磁波和物质相互作用时，电磁波偏离原来的传播方向。1.瑞利散射：粒子的直径比辐射波长小得多，此时的散射称为瑞利散射。散射率与波长的四次平方成反比，因此波长越短，瑞利散射的强度就越快。紫外线是红色散射的30倍，0.4微米的蓝光是4微米红外散射的1万倍。瑞利散射对可见光的影响很大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以忽略不计。多波段不使用青瓷光的原因。没有云的晴天为什么天空看起来是蓝色的？朝霞和夕阳为什么是橙色的？2.米氏散射：粒子直径与辐射波长相似

4、时的大气散射。云，雾的粒子大小接近红外线的波长，因此，云中红外线的美氏散射是不可忽视的。3.无选择性散射：粒子直径比辐射波长大得多的散射。符合选择性散射条件的波段中随机波段的散射强度相同。气溶胶(如水滴、雾、灰尘和烟雾)经常产生郑智薰选择性散射。云为什么通常呈白色？第五，大气窗，定义：太阳辐射通过大气，不反射、吸收和分布的高透射率的频带范围。用于遥感的大气窗：可见光；近红外：0.31.4 m近红外：1 . 41 . 9m；1.92.7米中红外：2 . 74 . 3米；4.35.9 m远红外：814 m半透明区域：1624 m微波：1.4mm3.3毫米；除了16mm15m 30m大气电离层反射(

5、无线电)以上的工作波段外，一些气象卫星选择不透明区域作为工作波段来测量其含量分布和温度。VI，地形的光谱特性，1 .植物的光谱特性：植物主要占据叶最大的空间，遥感影像中主要影响叶的形状、表面结构、表面解剖学特征、叶的色素含量、叶丰富程度对植物的反射光谱。光谱特性如下：1)可见光区域：0.45米(蓝色)有吸收山谷，0.55米(绿色)有反射峰，0.67米(红色)有吸收山谷。植物大量吸收蓝光和红光是光合作用的需要。植物反射大部分绿光是叶绿素的作用。(2)近红外：0.76米植物的反射率急剧增加，形成高达1.1米的反射率高达50%的陡坡。植物反射很多红外线是植物海绵结构的作用。近红外波段中大量反射，透射

6、是防止转移热增加的植物的适应。3)中红外：1.5-1.9米植物反射率增加，以1.45米、1.95米、2.7米为中心的附近地区受绿色植物含水量影响，反射率减少，形成山谷。在波长2米处，叶片对电磁波的吸收再次加强，可以防止植物过度冷却。2 .影响土壤光谱特性、土壤光谱的因素包括腐殖质、氧化铁含量、机械赵寅成、矿物和盐含量、表土结构和湿度。土壤反射光谱曲线的特点是1)在自然状态下，土壤表面反射曲线更平缓，没有明显的反射峰和吸收谷。干燥条件下土壤的光谱特性主要与土壤有机质(主要矿物和次要矿物)和土壤有机质有关。2)不同土壤的光谱曲线略有不同。3)土壤含水量越高，反射率越低。(4)铁的吸收为降低反射率提供了影响较大的波长范围。5)有机物含量增加，反射率降低，在可见光下更为明显。(6)土壤颗粒越薄，反射率越高，特别是近红外光谱。(7)土壤温度越高，土壤反射率越高。3 .水的光谱特性，影响水的光谱反射率的因素：杂质含量、悬浮物、叶绿素含量纯净水的反射率主要在可见光的绿灯波段，可见光的其他波段反射率很低，近红外和中红外波段纯天然水的反射率接近于零。叶绿素含量越高，可见光部分吸收越大，反射率越低。红外线部分升高。4 .岩石矿物光谱特性，岩石风化程度，岩石水分状态，矿物粒度，岩石表面光滑