读书报告——地物光谱及其测量
地物测量心得(精选3篇)
地物测量心得(精选3篇)地物测量心得篇1地物测量是一个广泛的领域，其中包括了测量和记录地球表面的各种特征，如建筑物、道路、湖泊和河流等。
下面是关于地物测量的一些心得。
1.基础知识的重要性：对数学、物理学和地理学等科目的扎实理解，能帮助我们在地物测量学中更准确地进行各种计算和预测。
2.工具和技术的发展：随着科技的进步，现代地物测量学使用了更精确、更快速的设备，如无人机、激光扫描仪和实时GPS等。
3.团队合作的重要性：地物测量工作通常需要多人协作完成，需要良好的沟通和协调能力。
4.实地经验和技能的重要性：实地工作需要各种技能，如如何正确使用设备、如何处理数据等。
5.环境保护意识：在进行地物测量时，应尊重环境，避免对自然造成不必要的损害。
6.学习和持续发展：地物测量学的知识在不断更新，我们需要保持学习的热情和动力，以保持我们的专业知识和技能跟上时代的步伐。
7.理解地物测量在日常生活中的应用：地物测量学的应用非常广泛，包括城市规划、土地评估、建筑设计和环保调查等。
8.耐心和毅力：地物测量工作可能需要长时间、艰苦的环境和工作条件，需要我们保持坚韧不拔的精神。
9.精度和准确性的追求：无论是在学术研究还是实际应用中，地物测量的精度和准确性都是至关重要的。
总的来说，地物测量学是一门需要广泛知识和技能的学科，它需要我们不断学习和实践，以实现我们的专业目标，并为社会和环境做出贡献。
地物测量心得篇2地物测量是一项非常重要的工作，它涉及到我们对地球上各种物体的测量和计算。
在进行地物测量时，我们需要考虑许多因素，如精度、效率和可靠性等。
因此，在进行地物测量时，我们需要掌握一些基本技能，如使用测量仪器、进行数据处理等。
在进行地物测量时，我们通常需要使用各种测量仪器，如水准仪、经纬仪、测距仪等。
这些仪器都有其特定的用途和操作方法，因此我们需要掌握它们的正确使用方法。
此外，我们还需要了解如何进行数据处理，如计算距离、角度和高度等。
地物光谱 实验报告
地物光谱实验报告地物光谱实验报告一、引言地物光谱是指地球表面上各种物质对太阳辐射的反射和吸收特性。
通过对地物光谱的研究，可以了解地球表面的组成、结构和特征，对于地质勘探、环境监测和农业生产等领域具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同地物的光谱曲线，探究地物的反射和吸收特性。
二、实验方法1. 实验材料准备本实验使用的材料有：植物叶片、土壤样本、水样本、红外线灯、光谱仪等。
2. 实验步骤(1) 将植物叶片、土壤样本和水样本分别放置在光谱仪下方，保持距离一致。
(2) 打开光谱仪，选择合适的测量模式。
(3) 调整光谱仪的参数，确保测量的准确性。
(4) 依次测量植物叶片、土壤样本和水样本的光谱曲线。
(5) 记录测量结果，并进行数据分析。
三、实验结果与分析1. 植物叶片的光谱曲线通过测量不同植物叶片的光谱曲线，我们可以观察到不同波长的光线在叶片上的反射和吸收情况。
一般来说，叶绿素对绿光的吸收最强，因此叶片在绿光下呈现出较暗的颜色。
而在红光和蓝光下，叶片的反射率较高，因此呈现出较亮的颜色。
2. 土壤样本的光谱曲线土壤样本的光谱曲线受土壤成分和湿度等因素的影响较大。
一般来说，泥质土壤在近红外区域的反射率较高，而砂质土壤在可见光区域的反射率较高。
此外，土壤湿度的增加会导致光谱曲线向长波段方向移动。
3. 水样本的光谱曲线水样本的光谱曲线与水的透明度和溶解物质的浓度有关。
一般来说，纯净的水在可见光区域的反射率较低，而在红外区域的反射率较高。
当水中溶解物质的浓度增加时，光谱曲线会发生变化，反射率会随之增加或减小。
四、实验结论通过本实验的测量和分析，我们得出以下结论：1. 植物叶片的光谱曲线受叶绿素的吸收作用影响较大，不同波长的光线在叶片上的反射和吸收情况不同。
2. 土壤样本的光谱曲线受土壤成分和湿度的影响，不同类型的土壤在不同波长的光线下的反射率不同。
3. 水样本的光谱曲线受水的透明度和溶解物质的浓度影响，纯净水在可见光区域的反射率较低。
地物光谱反射实验报告
一、实验目的1. 学习地物光谱反射率的测定方法。
2. 认识地物光谱反射率的规律。
3. 掌握绘制地物反射光谱曲线。
4. 分析不同地物在不同波段的光谱反射特征。
二、实验原理地物光谱反射实验是基于地物对太阳辐射的反射、吸收和透射特性来进行的。
当太阳光照射到地物表面时，地物会吸收一部分能量，同时反射一部分能量。
反射的光谱特征可以反映地物的物理和化学性质，如颜色、成分、水分含量等。
实验原理如下：1. 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，入射光线和反射光线分居法线两侧，入射角等于反射角。
2. 光谱反射率：地物对某一波长的光线的反射率是指反射光强度与入射光强度的比值。
3. 光谱反射曲线：将地物在不同波长的光谱反射率绘制成曲线，即可得到地物的光谱反射曲线。
三、实验仪器与材料1. 仪器：- 地物光谱仪- 移动平台- 温度计- 湿度计- 数据采集器2. 材料：- 不同地物样本（如植被、土壤、水体、岩石等）- 标准白板四、实验步骤1. 样本准备：将不同地物样本清洗干净，并在实验前测量其温度和湿度。
2. 光谱反射率测定：- 将地物样本放置在光谱仪下，调整光谱仪的参数，使其对准样本表面。
- 打开光谱仪，记录样本在不同波长的光谱反射率。
- 重复测量多次，取平均值。
3. 数据记录与处理：- 将实验数据记录在表格中。
- 使用绘图软件绘制地物光谱反射曲线。
4. 结果分析：- 分析不同地物在不同波段的光谱反射特征。
- 比较不同地物的光谱反射曲线，探讨其差异的原因。
五、实验结果与分析1. 植被：植被在可见光波段（400-700nm）的光谱反射率较低，在近红外波段（700-1100nm）的光谱反射率较高。
这主要归因于叶绿素对光的吸收和反射。
在红光波段（660-680nm）附近，植被的光谱反射率有一个峰值，称为“红边”，这是由于叶绿素对红光的吸收较强，对绿光的吸收较弱造成的。
2. 土壤：土壤的光谱反射率在可见光波段和近红外波段都较低，但在短波红外波段（1100-2500nm）的光谱反射率较高。
读书报告——地物光谱及其测量
读书报告——地物光谱及其测量一、电磁辐射的微观机制自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射，吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性，它们又都具有发射某些红外线、微波的特性；少数地物还具有透射电磁波的特性，这种特性称为地物的光谱特性。
物体及射和发射电磁波的,本领随波长的改变而改变的特性，称地物的波谱特征。
而地物产生电磁辐射的微观机制为如下：1、光的吸收与发射电子、原子核、分子的振动和转动都有能级，当入射光子能量与这些能及的某两级的能量差相当时，就会被吸收，且发出相应的能及跃迁；而由高能级向低能级跃迁时，就会发射击电磁辐射。
其频率由两级的能量差决定。
所以不同的能级跃迁的就会产生不同谱段的电磁辐射。
2、反射10 秒，物体内部粒子吸收光子后，由基态跃迁为激发态，通常粒的种激发态极短，约8之后随发射与吸收光子频率相同的光子后，粒子又复原来的能量状态，温度并无变化，这个过程就是反射，即反射：吸收光子＋高能级跃迁——快速低能级跃迁＋放出光子3、吸收1) 有些激发态能级的寿命特别长称亚稳定态，粒子吸收光子进入这些激发态后并非立即放出光子而向下跃迁，而会滞留一段时间，这时间物体内部的能量会增加，温度上升。
这过程就是一般所说的吸收。
2)粒子吸收光子后将其能量转化为化学能4、热辐射热辐射：电子云相互碰撞，造成低能级的轨道跃迁，放出光子，物体温度下降。
5、透射如入射光子的能量与物体内部所有粒子的能级差都不同，那么入射光将不会被子吸收而发生透射。
6、荧光效应某些物质中的粒子（电子）吸收光子进入激发态后，可以级联方式跃迁回基态，因而可以吸收某一波长的能量，再了出另一不同波的光子。
这就是荧光效应。
电磁辐射射到物体上有三个分量：反射、吸收和透射。
分别用反射率，吸收率和透射率来表示。
反射率=反射能量/入射能量；吸收率=吸收能量/入射能量；透射率=透射能量/入射能量。
由于自然界大部分物体不透明，所以可以认为吸收率=1-反射率，因此，高反向率的物体是弱发射体，同时也说明对绝大部分地物，只要测定其反射率就可以推算其发射率。
地物光谱的采集与分析
地物光谱的采集与分析地物光谱的采集与分析是一种重要的地球科学技术方法，广泛应用于地貌、植被、土壤、水体等地物特征的研究和监测中。
地物光谱是指不同物质对不同波长光的反射和吸收特性，通过采集和分析地物的光谱数据，可以获取物质的成分、结构、特征等信息，进而实现地球资源的合理利用和环境的管理。
地物光谱的采集主要通过遥感技术实现，遥感传感器可通过空间平台（如卫星、飞机、无人机）采集地物的反射、辐射、发射等光谱数据。
遥感传感器主要分为光学传感器和微波传感器两类，光学传感器主要包括多光谱、高光谱和超光谱传感器，微波传感器主要包括合成孔径雷达（SAR）和微波辐射计（MWR）。
这些传感器在不同波段范围内可获取波长和能量特征不同的地物反射光谱，用于进行地物分类、变化检测等研究。
地物光谱的采集与分析过程包括数据获取、预处理、分类与识别、特征提取等多个环节。
首先，需要获取地物光谱数据，包括几何校正、辐射定标、大气校正等预处理，以消除传感器影响和环境干扰。
然后，进行地物分类与识别，通过光谱特征的统计学分析、机器学习等方法，将光谱数据划分为不同的类别或类型，如植被、水体、岩石等。
此外，还可结合地物光谱与其他遥感数据（如高程数据、热红外数据）进行多源数据融合，提高分类精度和信息提取效果。
最后，进行地物特征提取，通过分析不同地物光谱的反射率、吸收率等特征参数，揭示地物的性质、空间分布和变化规律。
地物光谱的采集与分析在许多领域有广泛应用。
例如，在地质领域中，光谱数据可用于岩性分类、矿石勘探等研究，通过不同矿物的光谱特征提取，可以判断矿产资源的类型和含量。
在生态领域中，光谱数据可用于植被类型、植物生理状态等研究，通过植被光谱的反射和吸收特征，可以评估生态系统的健康情况和生物多样性。
在环境领域中，光谱数据可用于水质、空气质量等监测，通过水体和大气的光谱特征，可以分析污染程度和环境变化。
然而，地物光谱的采集与分析也存在一定的挑战与问题。
地物光谱仪功能和原理
地物光谱仪功能和原理
地物光谱仪是一种用于测量地物（如植被、水体、土壤等）反射和辐射特性的仪器。
它能够测量不同波长下地物对光的响应，从而了解地物的光谱特征和组成。
地物光谱仪的功能包括：
1. 反射率测量：地物光谱仪可以测量地物在不同波长下的反射率，从而获得地物的光谱曲线。
2. 吸收特征分析：通过测量地物在不同波长下的光谱曲线，可以了解地物对特定波长光的吸收情况，从而分析地物的化学成分和物理特性。
3. 光谱比较：地物光谱仪可以将不同地物的光谱曲线进行对比分析，从而判断地物的分类和变化。
4. 地表温度测量：地物光谱仪可以通过测量地物在不同波长下的辐射能量，间接获得地表温度信息。
5. 多光谱影像获取：地物光谱仪可以通过获取多个波段的光谱信息，生成多光谱影像，用于地表覆盖分类、环境监测等应用。
地物光谱仪的工作原理主要基于以下几点：
1. 波长选择：地物光谱仪通常采用光栅或滤光片等装置，以选择特定的波长范围进行测量。
2. 光谱测量：地物光谱仪通过光学传感器记录地物在不同波长下的入射光强和反射光强，得到反射率的光谱曲线。
3. 数据处理与分析：地物光谱仪将测量得到的数据进行处理和分析，可以得到地物的光谱特性和光谱指数等指标，用于地物
分类和特征分析。
综上所述，地物光谱仪通过测量地物在不同波长下的反射和辐射特性，来获得地物的光谱特征和组成信息，用于环境监测、农林资源调查、地质勘探等领域。
光谱测量实验报告
光谱测量实验报告光谱测量是物理学中一项非常重要的实验技术。
通过对物质发出或吸收的光进行分析，可以了解物质的能级结构以及其组成成分。
本实验旨在通过光谱仪的使用，对不同物质的光谱进行测量和分析，探索光谱测量技术在实践中的应用。
实验中，我们使用一台高分辨率的光谱仪，该仪器能够将光分成不同波长并显示出其强度分布。
首先，我们选择了白炽灯作为实验光源，并将其光通过光谱仪进行测量。
结果显示，白炽灯发出的光谱中包含了连续的、平滑的亮度分布曲线。
这是因为白炽灯是一种连续光源，其光包含了各个波长的连续能量分布。
接下来，我们选择了氢气放电灯作为实验光源。
氢气放电灯是一种低压气体放电光源，其灯管内充满了氢气，并通电使之发光。
通过测量氢气放电灯的光谱，我们可以观察到一系列离散的亮线。
这些亮线对应于氢气原子在不同能级之间跃迁所产生的光。
通过与已知的能级跃迁相对应，我们可以确定氢气光谱中这些亮线的波长，进而了解氢气原子的能级结构。
进一步地，我们选择了各种不同物质的样本，并对其进行了光谱测量。
我们发现，不同物质的光谱具有明显的差异。
例如，通过测量荧光灯的光谱，我们可以看到其主要由几个尖锐的发射峰组成，这些峰对应于荧光粉发光时的能级跃迁。
而对于各种元素的样品，我们通过测量其吸收光谱，可以发现吸收峰的位置和个数与元素的组成和浓度有关。
这为物质的化学分析提供了有力的手段。
除了对物质的成分进行分析，光谱测量还能用于其他许多领域。
光谱测量技术在天文学中也有着广泛的应用。
通过测量恒星的光谱，天文学家们可以了解星体的温度、组成、运动以及更深入的物理特性。
在医学领域，光谱测量还用于生物分析和诊断。
例如，通过测量人体血液中不同物质的吸收光谱，医生们可以对患者进行疾病的诊断和治疗。
总之，光谱测量是一项重要而广泛应用的实验技术。
通过测量光的波长和强度分布，我们可以了解物质的能级结构、成分和性质。
光谱测量技术在物理学、化学、天文学以及医学等众多领域具有重要作用。
光谱实验报告
实习报告（一）实验名称：《地物光谱特性测量》（二）所属课程名称：《资源环境遥感》（三）学生姓名：（四）实验日期及地点：（五）实验目的：对校园中的一些地物进行遥感光谱特性测量（六）实验意义：（1）对光谱测量仪器的认识：ASD野外光谱分析仪FieldSpecPro是一种测量可见光到近红外波段地物波谱的有效工具，它能够快速扫描地物，光线探头在毫秒内得到地物的单一光谱。
FieldSpec分光仪主要由附属手提电脑，观测仪器，手枪式把手，光线光学探头以及连接数据线组成。
通过连接电脑，可实时持续显示测量光谱，使得测量者可以即时获取需要的测量数据。
（2）对课堂内容的认识：地物反射光谱是指某种物体的反射率或反射辐射能随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得到的曲线即为反射波谱特性曲线。
影响地物波谱变化的因素：太阳位置（太阳高度角和方位角）。
不同的地理位置，海拔高度不同。
时间、季节的变化。
地物本身差异、土壤含水量、植被病虫害。
（七）实验原理：（八）人员要求：设备：（1）ASD公司生产的Field Spec3高光谱辐射仪（2）软件：RS3和View SpecPro Graph工作要求：（1）天气情况：地面能见度：晴朗，地面能见度不小于10km，云量要求：太阳周围90°立体角范围内淡积云量小于2%，无卷云或浓积云等，风力要求：无风或微风（测量时间风力小于4级，对植物测量时风力最好小于3级）测量时间：为保持太阳高度角大于45度，且由于北京地区处于中纬度地区，所以测量时间应在北京时间10:00~14:00之间，冬季对于测量时间应该更加严格一些。
另外，测量速度应该满足<=1min/组。
（2）测量情况：为减少反射光对观测目标的影响，观测人员应着深色服装，观测时面对太阳站立与目标区后方，观测时保持探头垂直向下，使得机载成像光谱仪观测方向保持一致，注意观测目标的二项反射影响。
记录人员应站在观测人员身后，并避免在目标区周围走动。
地物光谱仪实习报告
实习报告一、实习背景和目的地物光谱仪是一种高精度的测量仪器,能够获取地物的光谱信息,对地物进行定性和定量分析,广泛应用于地质、农业、环境、生态等领域。
本次实习,我参加了地物光谱仪的操作培训和实际应用,旨在了解地物光谱仪的基本原理、操作方法及其应用领域,掌握地物光谱数据的处理和分析技巧,提高自己的实践能力和科学素养。
二、实习内容1. 地物光谱仪的基本原理和工作原理地物光谱仪主要由光源、分光镜、探测器、信号处理器等部分组成。
光源发出的光线经过分光镜分成不同波长的光线,经过样品后,探测器接收透过样品的光线,并将光信号转化为电信号,经过信号处理后得到样品的光谱信息。
地物光谱仪的原理是利用样品对不同波长的光线的吸收、反射和透射等特性,获取样品的光谱信息,从而对样品进行定性分析和定量分析。
2. 地物光谱仪的操作方法在实习过程中,我学习了地物光谱仪的操作方法。
首先,需要将样品放置在样品台上,并调整样品台的位置,使样品位于光谱仪的测量范围内。
然后,打开光谱仪的光源,等待光谱仪稳定后,启动测量程序,光谱仪会自动测量样品的光谱信息,并在电脑上显示光谱曲线。
最后,根据光谱曲线,可以对样品进行定性分析和定量分析。
3. 地物光谱仪的实际应用在实习过程中,我了解了地物光谱仪在实际应用中的重要性。
地物光谱仪可以应用于地质勘探、农业生产、环境保护、生态监测等领域。
例如,在地质勘探中,地物光谱仪可以帮助地质学家识别岩石和矿物,寻找矿产资源;在农业生产中,地物光谱仪可以帮助农民监测作物的生长状况,调整施肥和灌溉方案;在环境保护中,地物光谱仪可以帮助监测污染物的排放和环境质量的变化;在生态监测中,地物光谱仪可以帮助研究者了解生物群落的结构和功能,保护生态环境。
三、实习收获通过本次实习,我了解了地物光谱仪的基本原理、操作方法及其应用领域,掌握了地物光谱数据的处理和分析技巧,提高了自己的实践能力和科学素养。
同时,我也认识到地物光谱仪在现代科技领域中的重要作用,深感科技对人类社会的重要性和责任重大。
地物光谱测量实验报告
地物光谱测量实验报告一实验目的1.掌握地物反射波谱测量的基本原理2.了解典型地物类型的光谱特征，并通过测量得到其反射光谱曲线植被土壤水体3.通过实验更深入的了解表征辐射的物理量、以及地表同入射光的作用机制辐射亮度L (radiance)反射率R (reflectance)二实验器材1.fieldspec 3，产自美国ASD公司，其数据间隔为1nm，光谱范围350nm-2500nm2.手提电脑3.白板和灰板三实验步骤将地物与已知反射率的白板（标准板）相比较，求出地物反射率R具体操作：1 光谱仪探头对准白板优化(OPT)2 点击RAD图标3 按空格键存储4 光谱仪探头对准目标地物5 按空格键存储四实验结果1植被的反射波谱特征1 ）不同种类的植物均具有相似的反射波谱曲线2 ）可见光区域，由于叶绿素的强烈吸收，植物的反射、透射率均低，仅在0.55附近有一10-20%的反射峰而呈绿色。
3 ）近红外区域，在0.7—1.3之间形成50-60%的强反射峰，由于不同种植物的叶内细胞结构差异大，不同种植物的反射率在该波段具有最大的差值，故是区分植物种类的最低波段。
4 ）1.45、1.95、2.7为中心的三个吸收带为水吸收带，高斯曼发现，还三人吸收带之间的两个反射峰（1.65及2.2）上，各值与非多汁植物反射率差别非常明显。
两图皆较符合其光谱特征2水体的反射波谱特征反射率在各波段内都低（一般在3%左右），在可见光部分为4-5%，在0.6处降至2-3%，到0.75以后的近红外波段，水成了全吸收体。
可以看出，可见光波段反射率逐渐降低，在红外波段，水成为完全吸收体。
两图的差异反应出水全反射部分的影响。
3土壤的反射波谱特征1）反射率：与土壤质地、有机质含量、氧化含量和含水量及盐份等因素有关；粉砂>砂土>腐质土。
2）反射光谱曲线由可见光到红外呈舒缓向上的缓倾延伸可以看出，四图的土壤光谱特征大致呈相同的逐渐缓慢增长的趋势。
光谱测量实验报告
光谱测量实验报告实验目的，通过光谱测量实验，掌握光的分光现象和光的波动性质，了解光的波长和频率的关系，以及实验中光的衍射和干涉现象。
实验仪器，光谱仪、白炽灯、钠灯、氢灯、氦灯、氖灯、氩灯、汞灯、太阳光。
实验原理，光谱是指将光线经过光栅或棱镜等光学仪器的作用后，分解成不同波长的光线，形成一系列连续或分立的光谱带。
根据光谱的不同性质，可以分为连续光谱和线状光谱两种。
连续光谱是由各种波长的光线组成的，线状光谱是由某些特定波长的光线组成的。
实验步骤：1. 将光谱仪放在实验台上，调整光谱仪的位置，使其与光源垂直。
2. 依次用白炽灯、钠灯、氢灯、氦灯、氖灯、氩灯、汞灯和太阳光作为光源，进行光谱测量实验。
3. 观察并记录不同光源的光谱现象，包括连续光谱和线状光谱的特点，以及各光谱带的位置和颜色。
实验结果：1. 白炽灯的光谱呈现连续光谱，包含了各种波长的光线，颜色由红至紫依次排列。
2. 钠灯的光谱呈现线状光谱，主要由黄色的双线组成。
3. 氢灯的光谱呈现线状光谱，包含了红、蓝、紫三条线。
4. 氦灯的光谱呈现线状光谱，包含了黄、橙、红三条线。
5. 氖灯的光谱呈现线状光谱，包含了红、黄、绿三条线。
6. 氩灯的光谱呈现线状光谱，包含了绿、蓝两条线。
7. 汞灯的光谱呈现线状光谱，包含了绿、蓝、紫三条线。
8. 太阳光的光谱呈现连续光谱，包含了各种波长的光线，颜色由红至紫依次排列。
实验分析，通过光谱测量实验，我们发现不同光源的光谱现象各有特点。
连续光谱的光线连续分布，而线状光谱则只包含特定波长的光线。
这说明不同光源发出的光具有不同的波长和频率，导致了它们在光谱上的表现形式不同。
通过观察和记录光谱现象，我们可以更加直观地了解光的波动性质和光的波长和频率的关系。
实验总结，光谱测量实验是一项重要的实验，通过实验我们可以直观地观察和记录不同光源的光谱现象，了解光的波动性质和光的波长和频率的关系。
同时，实验中我们还观察到了光的衍射和干涉现象，这些都为我们对光的本质和特性有了更深入的认识。
遥感读书报告.
遥感读书报告专业：测绘工程学生姓名：胡惠卿指导教师：戚浩平完成时间：2013年12月30日目录第一部分：各知识点的内涵与联系第二部分：学习的重难点第三部分：公式的推导第四部分：感兴趣的内容第五部分：学习感悟第一部分：各知识点的内涵与联系一、电磁波、电磁波普、电磁辐射黑体辐射、太阳辐射、大气对辐射的影响、物体的发射辐射地物反射辐射、地物波普电磁波 电磁波普的概念、分类，电磁波的性质（P15）电磁波普 发射辐射：辐射源、辐射测量电磁辐射 辐射测量：辐射能量W ，辐射通量密度E 、辐照度I 、辐射亮度L黑体辐射 黑体定义：绝对黑体太阳辐射 黑体辐射规律：普朗克公式、斯忒潘玻尔兹曼定律、维 恩位移定大气辐射的影响 太阳常数：I ◎=1.360*10^3W/m^2实际物体的辐射 太阳光谱：是连续的光谱大气的层次：外大气层、电离层、平流层、对流层真正对太阳辐射影响最大的是对流层和平流层大气吸收作用：使某些波段的太阳辐射强度递减，甚至消失形成大气吸收光谱 大气散射：瑞利散射 当大气中粒子比波长小得多 对可见光和红外波段特 别明显 波长越长，散射越弱米式散射 当大气中粒子和波长相当 对红外波段特别明显 散射强度和波长的二次方成反比无选择性散射 当大气中粒子比波长大得多 散射强度与波长无关大气折射：密度越大，折射率越大；天顶距为90°时，折射值最大大气反射：主要发生在云层顶部大气窗口的定义、大气窗口的主要光谱段：紫外、可见光、近红外波段、中红外、远红外、微波波段大气透射的总透射率T ：τθ)*(0m e I I T -==影响因素 波长、温度、构成物体的材料、表面状况等发射率：ww '=ε 根据光谱发射率随波长的变化形式，将物体分为两类：选择性辐射体：在各个波长处光谱发射率不同灰体：在各个波长处光谱发射率相同光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比地物反射辐射 同一地物的反射波普特性：具有时间效应和空间效应地物波普 同地物的发射波普特性：城市道路建筑物、水体、土壤、植物、影响因素：太阳位置、传感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化等地物波普的概念地物光谱的测定原理：用光谱测定仪器测定地物和标准板的反射率变化地物光谱测试的作用：三个方面地物反射波普测量理论：BRDF、BRF地物光谱的测量方法：样品的实验室测量，应用不够广泛野外测量，采用比较法，分为垂直测量和非垂直测量二、遥感平台、遥感传感器、遥感成像根据距地面的高度：地面平台100m以下，可测定地物的波普特性遥感平台遥感平台的种类航空平台100m以上，100km一下，用于资源调查航天平台240km以上的航天飞机和卫星载人的根据重量：非载人的小行星其他卫星气象卫星陆地卫星海洋卫星特点：1.轨道分为低轨和高轨特点：1.需要空间进行大面积观测2.短周期重复观测 2.以微波为主3.成像面积大，有利于减少数据处理 3.未来以电磁波与激光声波4.资料来源连续，实时性强，成本低结合星历表法：1.计算卫星在地心直角坐标系中的坐标2.计算卫星在大地地心直角坐标系的坐标3.计算卫星的地理坐标用GPS测定坐标：伪距测量1.测定GPS信号发射时间和接收时间卫星轨道及运行特点解算卫星坐标 2.存在改正数V，列方程3.求V，共五项卫星的各个参数轨道参数姿态角：绕X轴旋转，称为滚动；绕Y轴旋转，称为俯仰；绕Z轴升交点赤经旋转，称为航偏近地点角距卫星速度轨道倾角卫星运行周期卫星轨道的长半轴卫星高度卫星过近地点的时刻同一天相邻轨道间在赤道处的距离每天卫星绕地圈数、重复周期高光谱类卫星用于大气、海洋和陆地探测SAR类卫星适用于大面积的地表成像特点：分辨率高陆地卫星及轨道特征高空间分辨率陆地卫星用处：用于军事侦察Landsat系列卫星小卫星 1.重量轻，体积小2.研制周期短，成本低Landsat系列卫星：美国 3.发射灵活，启用速度快，抗毁性强SPOT系列卫星：法国 4.技术性能高IRS系列卫星：印度中国资源一号卫星遥感传感器的构象方程遥感图像几何处理遥感传感器组成：收集器、探测器、处理器、输出器分类：摄影类型扫描成像雷达成像非图像类型1.对地物扫描成像仪：红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、自旋和步进式成像仪、多频段频谱仪扫描成像传感器特点：对地面直接扫描成像2.对相面扫描的成像仪瞬间在相面上形成一条线图像，然后对影像进行扫描对物面扫描的成像仪成像CCD推扫式成像仪、电视摄影机红外扫描仪MSS多光谱扫描仪地面分辨率只与航高有关扫描仪的结构、成像过程、地面接收及产品地面分辨率随扫描角发生变化为全景畸变产品种类：粗加工产品（辐射校准、几何校正、热红外扫描仪的色调与温度的四次方成正比分幅注记）、精加工产品（对地面点去除误差）、特殊处理产品TM专题制图仪ETM增强型专题制图仪有更高的空间分辨率和准确度 1.增加了PAN波段，分辨率为15m，数据速率增加增加了扫描改正器 2.远红外波段分辨率提高到60m，增加了数据率探测器共100个，分7个波段 3.辐射校正提高了精度对像面扫描的成像仪HRV线阵列推扫式扫描仪成像光谱仪1.多光谱的，分三个普段 1.面阵探测器加推扫式扫描仪2.全色的HRV 2.线阵列探测器加光机扫描仪3.可进行立体观测真实孔径雷达雷达成像仪合成孔径雷达：分辨率与天线孔径有关侧视雷达的几何图像特征：Y的比例尺由小变大，出现地物点重影，反立体图像，高差产生的投影位移相反相干雷达图像的表现形式光学图像数字图像可以看做是二维的连续函数是二维离散的光密度函数其值市非负和有限用二维矩阵表示互相转化：采样、量化和编码通过显示终端或打印出来球面坐标遥感图像的坐标系统平面坐标地理坐标系投影坐标系球面坐标系，以经纬度为存储单位讲椭球面上的地理坐标化为平面直角坐标大地基准面：每个地方有不同的大地基准面分为等角投影，等积投影，任意投影例如北京54坐标系、西安80坐标系椭球地和大地基准面是一对多的关系遥感数字图像的存储存储介质磁带：顺序存储介质，数据处理比较慢，通常作为数据存储只用磁盘：随机存储介质，硬盘访问速度快，软盘访问速度慢光盘：随机存储介质，优点是具有抗磁性存储格式BSQ格式：按波段记载数据文件，每一个文件记载的是某一波段的图像数据BIL格式：按照波段顺序交叉排列的遥感数据格式GEOTIFF格式：支持多种彩色系统和压缩算法目前支持三种坐标空间：栅格空间，设备空间，模型空间模型空间用来描述相应的地理位置硬件系统遥感数字图像处理系统软件系统输入设备：磁带机、磁盘机、扫描仪遥感图像处理的软件：析像器、数字化仪，完成遥感数据输ERDAS Imagine Imagine Essentials入计算机的功能，上述统称为数字化Imagine Adventage器平台式数字化器：几何精度高，辐Imagine Professional射分辨率高，速度较低ENVI 1.影像显示处理和分析功能滚动式图像数字化器：采样速度高， 2.多光谱影像处理功能几何精度低，可处理大幅遥感影像 3.集成栅格和矢量处理功能固态阵列数字化器：采样速度快，几 4.集成雷达分析工具何精度高，辐射测试性不好 5.地形分析工具飞点扫描器、摄像管数字化器适用于PCI小幅影像输出设备：磁带机、磁盘机、显示器Ecognition电子计算机：决定了处理速度和效果其他设备三、遥感图像的几何处理、辐射处理、判读、自动识别分类、目视解译①遥感图像通用构象方程：地面坐标系和传感器坐标系建立的转换关系②中心投影构象方程：图像坐标和传感器坐标系统的关系，利用共线方程③全景摄影机的构象方程：由一条曝光缝隙沿旁向扫描而成，其几何关系等效于中心投影沿旁向倾斜一个扫描角θ后，以中心线成像的情遥感传感器的构象方程况④推扫式传感器的构象方程：行扫描动态，再进行倾斜扫描，左后做前后式成像⑤扫描式传感器的构象方程：获得的图像是中心投影，每个象元都有自己的投影中心，随着扫面镜的旋转和平台的前进来实现整幅图像的成像⑥侧视雷达图像的构象方程：分为平面扫描和圆锥扫描基于多项式的传感器模型传感器模型基于有理函数的传感器模型静态误差遥感图像变形误差动态误差全景投影变形传感器成像方式引起的图像变形 斜距投影变形传感器外方位元素变化的影响 dk r d r dX H r d s x θθθsin cos cos +--=∂ s s dZ Hr dY H r dy θθsin cos --= 遥感图像变形 地形起伏引起的像点位移 0=x d r y m h d θc o s *-= 地球曲率引起的图像变形大气折射引起的图像变形地球自转的影响1.投影中心坐标的测定和解算遥感图像的粗加工 2.传感器姿态角的测定3.扫描角θ的确定遥感图像的精纠正处理 像素坐标的变换 对像素亮度值进行重采样多项式法 共线方程法对各个类型的遥感图像都适用，通常有一般多项式， 计算量大，需要有数字高程信息，精 了让德多项式，双变量分区插值多项式 度低可表示为线性方程，共线方程只1.利用地面控制点解求多项式系数 适用于所确定的一个具有一定间距1.列误差方程式 的具有一定间距的格网上的点，而不2.构成法方程 是针对每一个点；切平面坐标系朝北3.计算多项式系数 方向为X 正方向，朝东方向为Y 正方4.精度评定 像，将坐标单位换位毫米2.遥感图像的纠正变换3.数字图像亮度的重采样4.纠正结果评价有理函数法自动配准的小面元微分纠正1.最小二乘法求解RFM参数算法 1.图像特征点提取2.与地形无关的最小二乘法求解RFC 2.预处理3.与地形有关的方案最小二乘法求解RFC 3.粗匹配4.利用RFM进行卫星遥感影像的几何纠正 4.几何条件约束的整体松弛匹配加入改正高差的CCD线阵影像的多项式侧视雷达图像的纠正1.高差引起的投影差计算LEBERL构象模型2.倾斜角α较大时的改进KONECNY模型由常规共线方程转化美国研究的模型前苏联的模型视为CCD扫描图像根据SAR本身构象特点纠正实质市遥感图像的几何纠正图像间的匹配：以多源图像中的一幅图像为参考图像，其他图像与之图像间的自动配准配准，其坐标系是任意的绝对配准：选择某个地图坐标系，将多源图像变换到这个地图坐标系以后来实现坐标系的统一多项式纠正法1.在多源图像上确定分布均匀，足够数量的图像同名点2.通过所选择的图像同名点解算几何变换的多项式系数，通过纠正变换完成一幅图像对另一幅图像的几何配准通过图像相关自动获取同名点：1,数字图像相关过程2.图像匹配的一些算法数字图像的镶嵌基于小波变换的图像镶嵌如何消除接缝：1.图像几何纠正2.镶嵌边搜索3.亮度和反差调整4.边界线B=1/M*(B1+B2+B3......)通过加法运算可以加宽波段多光谱图像的四则运算 加法运算 乘法运算 除法运算减法运算 与加法运算类似 BYBX B =能够压抑因 R IR YX B B VI B B B -=-= 地形坡度和方向引起上面是不同波段的两个图像或者 的辐射量变化，消除 不同时相同一波段图像，可以增 地形起伏的影响，增 加不同地物间光谱反射率及反差 强地物的反差，比值 当用红外波段与红外波段相减时 运算是自动分类的预 即为植被指数。
地物光谱仪的测量步骤
地物光谱仪的测量步骤
1.准备工作：在使用地物光谱仪之前，需要对仪器进行检查和校准，确保仪器正常工作。
同时还需要准备好测量的样品和场地，以及其他辅助设备，如三角架、测距仪等。
2. 安装仪器：将地物光谱仪安装在三角架上，并调整仪器的高度和水平，使其可以准确地测量样品的光谱反射率。
3. 测量样品：将样品放置在地物光谱仪的测量平台上，并进行测量。
在测量过程中，需要注意避免阳光直射和强烈干扰光源的干扰，同时还需要注意测量时间和环境因素的影响。
4. 数据处理：将测量到的光谱数据进行处理和分析，得出所需的结果。
一般来说，数据处理包括数据预处理、数据转换和数据分类等步骤。
总之，地物光谱仪的测量步骤是一个相对复杂的过程，需要仔细调整和处理，以获得准确的结果。
在测量过程中，需要注意保持仪器的稳定和样品的质量，同时还需要注意环境因素的影响，以确保测量结果的可靠性和准确性。
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地物光谱的采集与分析
地物光谱的采集与分析实验报告学生姓名：陈熙陈郭博文宋歌学生班级：2012级GIS2班地理科学学院制2014.121 实验简介本次实验是利用光谱仪，选取地理科学学院门前的地物进行光谱曲线的采集，利用所学理论知识，结合分析光谱曲线软件，完成对获得的地物曲线的比较分析。
旨在认识和熟悉光谱仪，学会光谱仪采集光谱的主要流程，掌握光谱仪的使用方法，加深对常见地物光谱的理解和曲线的熟悉度，并培养分析问题和解决问题的能力。
实验数据：光谱仪采集的四组数据，分别是:红色灌木光谱、绿色灌木光谱、乔木光谱、草坪光谱各一组（一组20条光谱曲线）实验方法：用光谱仪采集地物光谱曲线，比较法。
2 实验过程2.1 实验流程选取合适地物——>用光谱仪采集地物波谱——>处理采集光谱——>比较分析采集数据与已知对应曲线——>分析比较同种类别不同地物的光谱曲线——>不同类别的采集数据进行比较分析。
2.2 采集地物波谱1．仪器的连接及软件启动将光谱仪、扫描探头与电脑连接好后，第一次使用时会有一个硬件的安装向导，安装完成后运行。
软件打开如下图首先使用File/Start New Experiment创建一个工程，根据需要对其进行命名，默认扩展名。
2．相关参数的设置在Setup菜单中调整Smoothing参数3．获取参考光谱，用以优化有关参数设置将光纤探头对准标准白板，点击S按钮，进入Scope模式；点击start按钮，获得参考光谱，此处的参考光谱用于辅助优化光谱仪相关参数。
4．系统参数的优化为避免气象条件对光谱仪造成的影响，应先针对当前的天气状况，对系统参数进行一定程度的优化。
点击菜单栏上的按钮转换到光谱图模式(Scope mode)，再按按钮，系统便会自动调整积分时间和用于光谱平均的次数，也可根据具体情况，进行手动设置。
2.3 光谱简要处理利用ViewSpec Pro软件对光谱进行显示，对光谱分组进行均值处理，最后将这几组间求均值，用来之后的光谱数据分析，分析过程如下图2.4 光谱谱数据分析通过对光谱的简单处理，得到如下的结果：红色灌木绿色灌木乔木草坪可见曲线的趋势基本都吻合植被的光谱曲线，其中绿色灌木，乔木和草坪与绿色植物的已知光谱曲线基本相吻合，1）对绿光（0.55左右）有一小的反射峰值，反射率大致为20%，这是绿色植物呈现绿色的原因。
光谱测定实验报告
地物光谱测定实验实验报告学院：地质工程与测绘学院专业：遥感科学与技术班级：2017******班姓名：王不二学号：2017******序号：152019年11月一、实习时间2019年11月5日下午二、实习设备AvaField-1型地物光谱仪、USB数据线、标准探头、探头控制线、野外用白板、笔记本电脑三、实习目的1.练习地物光谱仪的使用。
2.通过对地表典型地物类型光谱特性的测量，进一步加深对遥感理论基础的理解。
四、实习内容及光谱分析1.地物光谱仪的使用1)安装并打开电脑上的AvaField-EDU软件，用USB数据线连接光谱仪，然后再将数据线连接电脑。
旋开光谱仪探头处的螺丝。
2)将光谱仪探头对准参考白板，使用鼠标点击“单帧”按钮，开始采集一次光谱。
3)然后使用鼠标点击“参考”按钮，将当前光谱作为参考值。
4)使用光闸挡住探头，再次使用鼠标点击“单帧”按钮。
5)然后使用鼠标点击“背景”按钮，将当前光谱作为背景值。
6)打开光闸，将探头对准标准白板，再次使用鼠标点击“单帧”按钮，这时软件会自动切换到反射比（亮度比）模式。
7)将探头对准被测物，使用鼠标点击“单帧”按钮，采集反射光谱。
8)使用鼠标点击“保存”按钮，保存数据。
2.实习数据采集、处理及光谱分析本次实习共采集3种典型地物，其分别为：草地、瓷砖地面、水泥地面。
每种地物分别采集3次数据，并求均值得平均光谱曲线。
1)草地光谱分析：根据草地的反射光谱特性曲线可以看出，在可见光波段550nm （绿光）附近有反射率为0.18的一个波峰，草地对500nm之前的电磁波段反射率较小，在近红外波段690nm~740nm之间有一个反射率增长的陡坡并在760nm~920nm间有一个反射率为0.96的峰值。
在680nm（红光）附近为其光谱曲线的一个谷值。
2)瓷砖地面光谱分析：由瓷砖地面的反射光谱特性曲线可知，瓷砖地面的电磁波谱反射率在电磁波长为690nm（红光）之前一直随着电磁波长的增大而增大，并在690nm时达到峰值0.86，而后其反射率随波长的增大而逐渐减小，并在波长为750nm~930nm之间其反射率一直保持在0.68附近小幅波动。
实验三地物光谱测量
实验三地物光谱测量问题一.分析地物光谱测量过程中的几种主要的影响因素.答:1.光照条件:晴天地方时9:30-14:30.测量时尽量避免阴影和反射体的影像;测量者着深色服装,尽量远离测量点.2.大气特性和稳定性:尽量缩短两次测量之间的时间间隔以减小误差.3.参考(标准)白板:使用参考白板时不应该接触光学面.随着使用次数的增多,反射性能若出现明显退化,需要清洁或更换,并重新定标.问题二.在Excel或Matlab中绘制测量得到的典型地物的光谱曲线,并从地物的光谱响应特征或特征波段的测量结果对数据的质量进行分析和简要评价.答: 图一. 典型地物的光谱曲线从可见光区到大约0.7um的近红外光谱区，可看到健康植被的反射率急剧上升。
在0.7-1.3um区间，植物的反射率主要来自植物叶子内部结构。
健康绿色植物在0.7-1.3um间，的光谱特征的反射率高达（45%-50%），透过率高达（45%-50%），吸收率低至（<5%）。
植物叶子一般可反射入射能量的40%-50%，其余能量大部分透射过去，因为在这一光谱区植物叶子对入射能量的吸收最少（一般少于5%）。
在光谱的近红外波段，植被的光谱特性主要受植物叶子内部构造的控制。
在可见光波段与近红外波段之间，即大约0.76um附近，反射率急剧上升，形成“红边”现象，这是植物曲线的最为明显的特征，是研究的重点光谱区域。
许多种类的植物在可见光波段差异小，但近红外波段的反射率差异明显。
土壤反射率显得很少有“峰和谷”的变化。
这是因为影响土壤反射率的因素较少作用在固定的波段范围。
影响土壤反射率的因素有：含水量、土壤结构（砂、壤、粘土的比例）、表面粗糙度、铁氧化物的存在以及有机物的含量。
这些因素是复杂的、可变的、彼此相关的。
例如，土壤的含水量会降低反射率。
对于植被在大约1.4um、1.9um和2.7um处水的吸收波段上，这种影响最为明显（粘土在1.4um和2.2um处也有氢氧基吸收带）。
地物光谱实验报告实验内容
地物光谱实验报告实验内容如下：
1.实验目的：学习地物光谱的测定方法，认识地物光谱反射率的
规律，掌握绘制地物反射光谱曲线的方法。
2.实验原理：利用电磁辐射和各地物光谱特征进行测定。
3.实验步骤：
•选择测量目标和环境，记录基本信息。
•安装仪器，开始测试。
•记录测量数据，计算平均值。
4.注意事项：
•选择无严重大气污染，光照稳定，无卷云或浓积云，风力小级的环境。
•避开阴影和强反射体的影响。
•取样时选择物体自然状态的表面作为观测面，被测目标面要充满视场。
•标准板表面与被测地物的宏观表面相平行，与观测仪器等距，并充满仪器视场，保证板面清洁。
地物光谱测定实习报告
本科学生地物光谱测定实验报告学号姓名学院旅地学院专业、班级地信实验课程名称遥感原理与方法教师及职称王老师（教授）开课学期2010 至2011 学年下学期填报时间2011 年 4 月7 日云南师范大学旅地学院1 实验时间：2011-3-172 实验地点：3 实验组员：4 实验目的：通过学习地物光谱的测量方法，对校园典型地物进行的测量、记录和分析，掌握数据的处理方法，力求让同学们掌握波谱仪的基本原理、操作规范，认识地物光谱反射率的规律等知识，巩固和加深课程所学知识与理论，为后续课程学习奠定基础。
5 实验内容（1）设计实验方案。
阅读文献，明确试验目的，设计实验方案。
（2）校园典型地物波谱测量、记录。
利用可见光—近红外光谱辐射计（ISI1921VF—128）和标准参考板对选定目标地物进行谱测量，并记录在记录表中。
（3）校园典型地物波谱测量数据处理。
利用ISI1921VF—128光谱辐射计自带软件或者说Excel等对数据进行处理，绘制校园典型地物波谱曲线图，并进行分析6 实验要求：①实习指导教师对实习目的和内容进行充分准备，围绕实习任务，准备实习点、实习路线和时间，给学生提供基本实习资料。
②学生在实习之前，应全面地阅读实习指导书，了解实习目的和实习内容，对实习涉及的学科作预习。
③准备好实习工具和实习材料。
④学生要团结协作，学生要服从教师安排和指导，教师要严格要求学生。
⑤按时按点地完成实习任务，对每天实习进行总结，提高实习效果，在规定时间内完成实习报告，教师及时审阅实习报告，反馈实习评价，上报实习课学分。
7实验原理对于不透明的物体，其发射率与反射率有下列关系：ε(λ)=1—ρ(λ)。
可见，各种地物发射辐射电磁波的特性可以通过间接地测试各种地物反射辐射电磁波的特性得到。
因此，地物波谱特性通常都是用地物反射辐射电磁波来描述，这实际上是指在给定波段范围内，某地物的电磁波反射率变化规律。
地物波谱特征（反射波谱）测定的原理是：用光谱测定仪器（置于不同波长或波谱段）分别探测地物和标准板，测量、记录和计算地物对每个波谱段的反射率，其反射率的变化规律即为该地物的波谱特性。
光谱的测量实验报告
光谱的观察与波长的测量实验目的：1、了解小型棱镜摄谱仪的结构和使用。
2、初步掌握用小型棱镜摄谱仪，测量波长的方法。
实验仪器：1、小型棱镜摄谱仪（读谱）；2、高压汞灯。
实验原理：复色光经色散系统（如棱镜、光栅）分光后，按波长的大小依次排列的图案，称为光谱。
任何物质的原子或分子都能发射光谱和吸收光谱，这是由物质中所含元素的成分、多少和结构决定。
每一种元素的原子，经激发后再向低能级跃迁时，可发出包含不同频率（波长）的光，这些光经色散元件即可得到一对应光谱。
一般情况下，棱镜是非线性色散元件，但是在一个较小波长范围内（几个纳米之内），谱线波长差较小，可以认为色散是均匀的，即在空间依次排列的各条谱线所对应的波长大小，与谱线之间的距离有线性关系，如波长为的待测谱线x λ位于已知波长和谱线之间，如右图所示。
1λ2λ则有： =+/ (－)（1）x λ1λx d 2λ1λ式中x 和d 分别是这三条谱线所对应的距离。
该方法俗称为线性插入法。
实验内容及步骤：用小型棱镜摄谱仪的读谱装置，依次测出高压汞灯光谱中的三条相邻的蓝色谱线（、、）的位置，测量6~8次。
根据“线性插入法”求出待测1λx λ2λ波长。
x λ实验数据：光谱测量原始数据记录（表1）测量次数123456位置坐标1λ（mm ）21.33821.33521.33621.33521.33721.336位置坐标x λ（mm ）21.64121.63721.64021.63621.64221.6381λx λ2λ位置坐标2λ（mm ）21.86621.86321.86421.86521.86221.865数据处理：根据原始数据记录（表1）计算出“x ”和“d ”。
列表如下： 表2测量次数123456平均x （mm ）0.3030.3020.3040.3010.3050.3020.3028d （mm ）0.5280.5280.5280.5300.5250.5290.5280根据公式（1）计算出待测波长：x λ=+/(－)x λ1λx d 2λ1λ=435.84+0.30280/0.5280×(433.92-435.84)= 434.739(nm)x λ直接测量物理量“x ”和“d ”不确定度的估算“x ”的A 类不确定度为：“x ”的总的不确定度为：0024.0)3004.0(0009.02222=+=+=B x x U U σ同理：“d ” 的不确定度为：[]0009.0)3028.0302.0()3028.0302.0()3028.0303.0(301)()16(61222612=-++-+-=--⨯=∑= i i x x x σ0008.0)()16(61612=--⨯=∑=i i d d d σ013.00023.0)528.0(92.13028.00024.0528.092.1)()()(12222122212±=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=d x U d x U d U x λλλλλ0023.0)3004.0(0008.02222=+=+=B d d U U σ的不确定度估算：x λ根据间接测量的不确定度的传递公式：得：相对不确定度为：x λ的测量结果为：x λ22)()(d x x x U dU x U x ∂∂+∂∂=λλλ5100.3739.434013.0-⨯±===xr xx U U λλλ5100.3)02.074.434(-⨯±=±=x r x U nmλλ光谱测量原始数据记录（表1）测量次数12345678λ位置坐125.28225.27925.27825.27525.29125.28825.28025.290标（mm）λ位置坐x25.57725.59125.60025.59225.58925.59225.59125.610标（mm）λ位置坐225.80525.81925.84025.82425.82725.83125.82625.850标（mm）测量者：卢秋菊/黄彩婷（化学学院食品09-2）2010/09/27测量次数12345678λ位置坐119.72819.73819.72919.73919.70019.75219.63819.678标（mm）λ位置坐x20.02820.03320.02420.03620.00420.07519.98820.002标（mm）λ位置坐220.25220.25520.25520.24820.23920.31020.22020.234标（mm）测量者：刘丽芝，阮连英（食品09-2）实验台号：9号2010-9-27光谱的观察与波长的测量实验报告2010-09-01。
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读书报告——地物光谱及其测量
一、电磁辐射的微观机制
自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射，吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性，它们又都具有发射某些红外线、微波的特性；少数地物还具有透射电磁波的特性，这种特性称为地物的光谱特性。
物体及射和发射电磁波的,本领随波长的改变而改变的特性，称地物的波谱特征。
而地物产生电磁辐射的微观机制为如下：
1、光的吸收与发射
电子、原子核、分子的振动和转动都有能级，当入射光子能量与这些能及的某两级的能量差相当时，就会被吸收，且发出相应的能及跃迁；而由高能级向低能级跃迁时，就会发射击电磁辐射。
其频率由两级的能量差决定。
所以不同的能级跃迁的就会产生不同谱段的电磁辐射。
2、反射
10 秒，
物体内部粒子吸收光子后，由基态跃迁为激发态，通常粒的种激发态极短，约8
之后随发射与吸收光子频率相同的光子后，粒子又复原来的能量状态，温度并无变化，这个过程就是反射，即
反射：吸收光子＋高能级跃迁——快速低能级跃迁＋放出光子
3、吸收
1) 有些激发态能级的寿命特别长称亚稳定态，粒子吸收光子进入这些激发态后并非立即放出光子而向下跃迁，而会滞留一段时间，这时间物体内部的能量会增加，温度上升。
这过程就是一般所说的吸收。
2)粒子吸收光子后将其能量转化为化学能
4、热辐射
热辐射：电子云相互碰撞，造成低能级的轨道跃迁，放出光子，物体温度下降。
5、透射
如入射光子的能量与物体内部所有粒子的能级差都不同，那么入射光将不会被子吸收而发生透射。
6、荧光效应
某些物质中的粒子（电子）吸收光子进入激发态后，可以级联方式跃迁回基态，因而可以吸收某一波长的能量，再了出另一不同波的光子。
这就是荧光效应。
电磁辐射射到物体上有三个分量：反射、吸收和透射。
分别用反射率，吸收率和透射率来表示。
反射率=反射能量/入射能量；
吸收率=吸收能量/入射能量；
透射率=透射能量/入射能量。
由于自然界大部分物体不透明，所以可以认为吸收率=1-反射率，因此，高反向率的物体是弱发射体，同时也说明对绝大部分地物，只要测定其反射率就可以推算其发射率。
二、地物波谱特征的测定
我们所说的测定某地物的光谱即为测定低反射波谱。
反射波谱：用曲线来表示某物体的反射率（或反射辐射）随波长变化的规律，此曲线即称为该物体的反射波谱。
物体的反射波谱限于紫外、可见光和近红外波段。
影响地物反射波谱的因素主要有：物体的组成成份、结构、表面状态、所处环境。
在漫反射情况下，物质组成和结构是影响反射光谱的主要因素。
测定的方法一般为：采用0.35—2.5的光谱仪（光辐射计）来测量，测定的方法是将地物与已知反射率的白板（标准板）相比较，求出地物反射率R ，
00
R L L R = 上式中：L −测得地物反射辐射通量；R0 −白板反射率（已知) ； L0 −测得白板反射辐射能量；
而测量方式主要有室内测量和野外测量。
室内测量：将样品拿到实验室测量，结果精度高，但不反映实际状态；
野外测量：将仪器拿到实地测量，结果较反映地物自然状态的波谱特征。
在进行野外测量时，我们所获取的光谱数据是太阳高度角、太阳方位角、云、风、相对湿度、入射角与探测角、仪器扫描速度、仪器视场角、仪器的采样间隔和光谱分辨率、坡向、坡度、目标本身光谱特性等等各种因素共同作用的结果。
测量前要根据试验的目标与任务制定相对应的试验方案，排除各种干扰因素对所测结果的影响，使所得的光谱数据尽量反映目
标本身的光谱特性，并在观测时详细记录环境参数、仪器参数以及观测目标(如土壤、植被、水体、矿物、人工目标)的辅助信息。
三、几种典型地物的波谱特征
1、植被
植被辐射特性随着入射方向和观测方向的变化而变化，是外部辐射与植被冠层中散射和吸收介质(主要为叶片)发生相互作用的结果，测量时必须严格控制光线照射和观测的角度。
植被冠层在可见光近红外区域的反射波谱主要由植被的三个特征所决定（1）叶、茎等的光学散射特性；（2）植被水状况、色素含量；（3）叶角度和叶分布而且及树冠之间相互遮阴。
植被反射光谱特征规律性明显而独特，包括两个叶绿素吸收带和三个典型的水吸收带，并有一个很宽的反射峰区。
不同种类的植物均具有相似的反射波谱曲线可见光区域，由于叶绿素的强烈吸收，植物的反射、透射率均低，仅在0.55附近有一10-20%的反射峰而呈绿色。
近红外区域，在0.7—1.3之间形成50-60%的强反射峰，由于不同种植物的叶内细胞结构差异大，不同种植物的反射率在该波段具有最大的差值，故是区分植物种类的最低波段。
1.45、1.95、2.7为中心的三个吸收带为水吸收带，高斯曼发现，还三人吸收带之间的两个反射峰（1.65及2.2）上，各值与非多汁植物反射率差别非常明显。
但不同种类的植被因为生化组分、冠层结构的不同在光谱中仍表现出细微的差别它们的
反射波谱曲线形状十分相似，但仍能通过诊断光谱分析识别它们之间的细小差异从而实现植被种类的精细分类。
2、水体
由于水体千差万别，因此其光谱特征也存在较大的差异。
水体中的污染物质(包括悬浮物、可溶性有机物及浮游植物等)会极大地影响水体的反射波谱特征。
水体光谱反射特性包括三方面的原因，即水的表面反射、水体底部物质的反射和水中悬浮物质的反射。
水体的光谱反射特征是由水体各组分（浮游生物、悬浮物、黄色物质等）的吸收和散射等的共同作用的结果。
其波谱反射特征曲线如下图：
可以看出，水体反射率在各波段内都低（一般在3%左右），在可见光部分为4-5%，在0.6处降至2-3%，到0.75以后的近红外波段，水成了全吸收体。
3、土壤
土壤是由物理化学性质各不相同的物质组成的混合物，包括原生矿物、次生矿物、水分和有机质等。
土壤中的石砾、砂粒几乎全是由原生矿物所组成，多以石英为主；粉粒绝大数也是由石英和原生硅酸盐矿物组成。
其反射光谱曲线为：
四、表面构造对地物波谱影响
电磁波从较稀疏的空气介质进入到较紧密的物体介质的界面上时，将产生反射。
依照界面的平滑程度不同，镜而反射，漫反射和混合反射，而界面的平滑程度是相对的，由入射电磁波的波长与界面起伏高度之比来确定。
地物表面对反射的影响主要体现在三个方面：镜面反射；漫反射；混合反射。
1，镜面反射
界面起伏高度相对入射电磁波波长而很小时产生，反射的电磁波具有方向性，即反射角=入射角。
其相位相干并有偏振现象。
2，漫反射
界面起伏高度相对入射波波长而言较大（即界面很粗糙）时发生，电磁波被向各方面均匀反射出去，各方向上反射的亮度值是一样的，相位不相干，也无偏振现象，这样的界面叫朗伯面。
3，混合反射
界面起伏界于上述两种情况之间，即界面起伏高度相对波长具有中等粗糙度；把入射电磁波的各方向反射出去，但不同方向亮度值不同，一般镜面反射方向辐射亮度较强，其它方向较弱。
不同界面可产生不同反射，同一界面对不同波长的入射电磁波也可能产生不同的反射。
例如平坦的沙地表面，对可见光将产生漫反射，而对微波则可能产生镜面反射。
在实际遥感当中，以混合反射最为常见。
另外，时间和空间的不同地物波谱特征也会出现一定的变化，但对于同一类地物，特别是状态稳定的地物，无论时间、空间条件如何，它们的波谱曲线形态总是相似的，因为其控制作用的主导因素并没有改变。