地物光谱辐射计的定标检测研究
实验1——地物光谱的测试
实验1 可见光与近红外波谱测试1.1实习概述按照国家光谱数据库数据测试参考标准选择典型进行地物反射、发射光谱测试。
根据所测的光谱曲线特征选择最佳遥感波段和最佳遥感时间。
1.2实习目的①掌握地物反射、发射光谱特性的基本概念,特点;②掌握典型地物光谱的测试方法和实验数据分析处理的基本流程和方法;③分析影响地物波谱特性测定的因素;了解地物表面不同几何状况、含水状况、风化状况、粗糙程度对反射、发射光谱的影响;了解多种地物光谱随时间变化的特征与规律;了解入射和观测角度变化对地物光谱的影响。
④培养学生理论联系实际及知识的综合运用能力,为后续专业课程学习创造条件。
1.3实习任务测量试验区的植被、水、土壤、道路的光谱特性。
要求测定不同植被、水、土壤、道路的波谱特性曲线,即每类地物至少选择5个小类(或样本)。
①清水、营养化水、污染水反射光谱、发射光谱测试与特征分析;②不同覆盖度、不同长势植被覆盖反射光谱、发射光谱测试与特征分析;③城乡非自然目标反射光谱、发射光谱测试与特征分析;④土壤反射光谱、发射光谱测试与特征分析;⑤岩石反射光谱、发射光谱测试与特征分析。
要求:上述5个实验根据具体情况必作2个,选作1个。
1.4设备(软件)及资料准备1.4.1 实习设备及软件测定地物反射光谱特性的仪器是可见光、近红外光谱仪。
仪器由收集器、分光器、探测器和显示或记录器组成。
测定地物发射光谱特性的仪器是热红外波谱仪、热红外辐射计。
1.4.2 实习前准备工作1.4.2.1 光谱测试仪器的标定测量仪器在采集数据前必须通过指定的定标实验室的定标检测,检验仪器的工作性能。
仪器的定标在室定标和实验场地现场定标,并在提交数据时附上相应测量仪器的定标报告。
若对同一种典型地物(农作物、岩矿、水体等)的相同观测项目采用不同型号的测量仪器,则必须在观测实验前到指定的实验室或实验场进行统一校准和比对:即在相同的条件下,同时测量同一目标,进行归一化处理,分析各仪器的误差,以精度高的仪器为准,进行误差订正,并在提交数据时应附上相应测量仪器的比对报告。
光谱辐射度计实验指导
光谱辐射度计实验辐射度学、光度学及色度学(以下简称“三度学”)是现代光电信息转换、传输、存储、显示、测量与计量技术的基础,正如“应用光学”和“波动光学”构成光学技术的基础那样,“三度学”已成为现代光学/光电信息工程的基础。
光谱辐射度计则是“三度学”中常用的一种检测仪器。
光谱辐射度计可以测定主动发光物体(光源)或被动发光物体(反射)的相对光谱能量分布(光的辐射强度与波长的关系曲线),以及“三度学”中的关有参数,如光谱辐射能量(或强度)、亮度、照度、色坐标、色温、主波长、色纯度、显色指数,……,等等。
因而被广泛应用于物质的成分分析、材料的结构研究、光电检测、照明工程、建筑、纺织、印染、造纸、印刷、化工、家电、食品等行业(领域)。
可以说,凡涉及到光与色的地方,都可能用到光谱辐射度计。
一、实验目的(1)掌握光谱辐射度计测量光谱参数的原理;(2)了解PR-655型光谱辐射度计的原理与使用。
二、实验原理PR‐655光谱辐射度计通过物镜或者其他光学配件有效收集光学辐射信号(光信号)。
光信号通过反射镜上的孔径光阑到达衍射光栅(参见图2)。
光栅把光按波长展开,就像棱镜把白色的光转换成彩虹一样。
一个宽带光,例如太阳光是由很多不同波长的光组成的。
当衍射光栅暴露在这种类型的光下,它将从多角度反射光线产生一个分散的光谱就像一道彩虹。
类似地,如果光栅接触了一种单一光源,比如一束激光,那么只有激光的特定波长的光会被反射。
图1 PR‐655简化方框图图2 PR‐655光谱辐射度计图3 PR‐655光谱测量范围PR‐655测量波长范围是380 nm~780nm(即电磁波的可见光谱段)(参见图3)。
衍射光谱到达CCD探测器。
PR—655探测器是由128个单元组成,每个探测器单元均代表不同的颜色。
测量时,辐射光通过自适应灵敏度算法在某个特定的时间内被取样测量。
自动适配感应器自动地根据光信号的强弱确定合适曝光时间。
光测量后,探测器用同样积分时间再次测量探测器的暗电流,然后从每个探测器单元的光测量结果中减去暗电流的光信号贡献值。
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。
辐射定标实习报告
辐射定标一、实验数据源描述:(一)实验数据来源:地点:青岛区域时间:2009年7月15号搭载传感器:Landsat TM 5传感器特征:含有7个波段,其中第6波段为热红外波段,空间分辨率是120m ,其他波段空间分辨率是30m 。
辐射分辨率是8bit ,重访周期是16天,幅宽是185km 。
TM 各波段及其作用:TM Band 1蓝绿波段 0.45-0.52 30 用于水体穿透,分辨土壤植被 Band 2 绿色波段 0.52-0.60 30 分辨植被Band 3 红色波段 0.63-0.69 30 处于叶绿素吸收区域,用于观测道路/裸露土壤/植被种类效果很好Band 4 近红外波段 0.76-0.90 30 用于估算生物量, 尽管这个波段可以从植被中区分出水体,分辨潮湿土壤,但对道路辨认效果不如TM3Band 5 中红外波段 1.55-1.75 30 用于分辨道路/裸露土壤/水, 它在不同植被之间有好的对比度,并且有较好的穿透大气、云雾的能力。
Band 6 热红外波段 10.40-12.50 120 感应发出热辐射的目标。
Band 7中红外波段 2.08-2.35 30 对于岩石/矿物的分辨很有用, 也可用于辨识植被覆盖和湿润土壤。
(二)青岛 - 自然环境1、地质地貌:青岛为海滨丘陵城市,地势东高西低,南北两侧隆起,中间低凹,其中山地约占全市总面积的15.5%、丘陵占25.1%、平原占37.7%、洼地占21.7%。
全市海岸分为岬湾相间的山基岩岸、山地港湾泥质粉砂岸及基岩砂砾质海岸等3种基本类型。
浅海海底则有水下浅滩、现代水下三角洲及海冲蚀平原等。
青岛所处大地构造位置为新华夏隆起带次级构造单元——胶南隆起区东北缘和胶莱凹陷区中南部。
区内缺失整个古生界地层及部分中生界地层,但白垩系青山组火山岩层发育充分,在本市出露十分广泛。
岩浆岩以元古代胶南期月季山式片麻状花岗岩及中生代燕山晚期的艾山式花岗闪长岩和崂山式花岗岩为主。
地物光谱仪在光谱测量中的使用
地物光谱仪在光谱测量中的使用在遥感领域中,为了研究各种不同地物或环境在野外自然条件下的可见和近红外波段反射光谱,需要适用于野外测量的光谱仪器。
对野外地物光谱进行测量,我们使用的是美国asd公司fieldspec?誖handheld手持便携式光谱分析仪。
其主要技术指标为:波长范围为300~1100nm,光谱采样间隔为1.6nm,灵敏度线性:±1%。
fieldspec?誖handheld手持便携式光谱分析仪可用于户外目标可见—近红外波段的光谱辐射测量。
该光谱仪在户外主要利用太阳辐射作为照明光源,利用响应度定标数据,可测量并获得地物目标的光谱辐亮度;利用漫反射参考板对比测量,可获得目标的反射率光谱信息;通过对经过标定的漫反射参考板的测量,可获得地面的总照度以及直射、漫射照度光谱信息;利用特定的辅助测量机械装置,可获得地面目标的brdf(方向反射因子)光谱信息参数。
为了使地物光谱数据可靠和高的质量,使数据便于对比和应用,有必要提出地物光谱测试规范和测量要求。
1仪器的标准和标定1.1光谱分辨率实用分辨宽度对0.04~1.10μm小于5nm,1.1~2.5μm小于15nm。
对于fieldspec?誖handheld手持便携式光谱分析仪,起始波长为325nm,终止波长为1075nm,波长步长为1nm,则光谱分辨率取3nm。
1.2线性标定线性动态范围有3个量级,最大信号对应为0.8~1.0,太阳常数照明的白板(<90%)峰值响应输出。
线性误差小于3%(回归误差)。
1.3光谱响应度的标定反射率小于、等于15%(大于1%)的目标,信噪比应大于10。
反射率大于15%的目标,信噪比应大于20。
2野外测定方法与工作规范2.1目标选取选取测量目标要具有代表性,应能真实反映被测目标的平均自然性。
对于植被冠层及用物的测量应考虑目标和背景的综合效应。
2.2能见度的要求对一般无严重大气污染地区,测量时的水平能见度要求不小10km。
辐射定标原理与方法
辐射定标原理与方法嗨,朋友!今天咱们来聊聊一个超酷的话题——辐射定标。
你可能会想,这是啥玩意儿?听我慢慢道来。
我有个朋友叫小李,他在一家做遥感图像的公司上班。
有一次,我去他公司玩,看到那些花花绿绿的遥感图像,觉得特别神奇。
我就问他:“小李啊,这些图像怎么这么准确呢?看起来就像真的从天上俯瞰大地一样。
”小李笑着跟我说:“这可多亏了辐射定标啊。
”我当时就懵了,辐射定标?这听起来就像是来自外太空的术语。
那到底什么是辐射定标呢?简单来说,辐射定标就像是给测量辐射的仪器做个精准的尺子。
你想啊,假如你要量东西,尺子不准,那量出来的结果肯定不对呀。
辐射定标就是要让测量辐射的仪器知道,多少辐射量对应的是多少数值。
这就好比我们要知道一杯水有多少毫升,得先有个标准的刻度杯一样。
辐射定标有它的原理呢。
想象一下,辐射就像一群调皮的小粒子在到处跑。
仪器要捕捉它们,就像我们用网去捞鱼一样。
但是每个网的大小、疏密不一样,捞到鱼的数量和种类可能就不一样。
仪器也一样,不同的仪器对辐射的感应是不同的。
所以我们得建立一个标准,让所有的仪器都按照这个标准来衡量辐射量。
这就像是让所有捞鱼的网都按照同样的标准制作,这样捞到鱼的数量才有可比性。
那怎么进行辐射定标呢?这里面的方法可不少。
有一种叫实验室定标。
这就像是运动员在训练基地进行特训一样。
在实验室里,我们可以控制各种条件,比如温度、湿度、光照等等。
把仪器放在这样一个稳定的环境里,然后用已知辐射量的光源去照射它。
就好比给运动员一个标准的训练环境和明确的训练目标一样。
仪器这个时候就会产生一个对应的响应值。
通过多次这样的实验,我们就能建立起辐射量和仪器响应值之间的关系。
这关系就像是一把钥匙,能让我们准确地解读仪器测量到的数值。
还有一种定标方法叫现场定标。
这有点像在实际比赛场地对运动员进行最后的调整。
现场定标就是把仪器带到实际测量的地方,比如说在一片田野或者一座山上。
在这个真实的环境里,利用一些已经被精确测量过辐射量的目标物来对仪器进行定标。
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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如何进行遥感图像的辐射定标与校正
如何进行遥感图像的辐射定标与校正遥感技术在现代科学和应用中起着重要作用,遥感图像的辐射定标与校正是遥感数据处理中的关键步骤。
本文将从辐射定标的意义、方法以及校正过程中的一些技巧等方面进行论述。
一、辐射定标的意义辐射定标是将遥感图像的数字值转化为物理量的过程。
只有进行了辐射定标,才能使遥感图像的数据具有可比性和可解释性,从而形成科学研究的基础。
二、辐射定标的方法1. 光谱辐射定标法:通过获取遥感仪器测量的光谱辐射数据,使用辐射定标模型将数字值转化为辐射亮度,进而计算出地物的反射率或辐射通量等物理量。
2. 绝对辐射定标法:利用地基大气观测站的测量数据,结合传感器的特性和物理模型,确定辐射定标系数,将遥感图像的数字值转化为绝对辐射率。
三、校正过程中的技巧1. 基于地物反射率的校正:地物反射率的不同可导致遥感图像的光谱反差。
通过对遥感图像的不同波段进行反射率校正,可以减少地物反射率的影响,提高图像质量。
2. 大气校正:大气中的气溶胶、水汽等成分会影响遥感图像的辐射亮度。
通过利用大气校正模型和大气参数的反演,可以减少大气效应带来的干扰,获得准确的地物信息。
3. 条带状影像校正:由于遥感卫星的飞行模式,获取的图像通常呈现出条带状影像。
通过运用特定的校正算法,可以消除条带状影像,获得均匀一致的遥感图像。
4. 地物光谱库的应用:地物光谱库是通过实地采样和光谱测量形成的,通过与遥感图像进行匹配,可以进行光谱校正和分类,提高遥感图像的精度和可靠性。
四、遥感图像辐射定标与校正的应用遥感图像辐射定标与校正的目的是为了提高图像的质量和可解释性,从而在各个领域获得更准确的数据。
例如在农业领域,通过遥感图像的辐射定标与校正,可以监测作物的生长状态和病虫害情况,为农业生产提供科学依据。
在环境监测中,遥感图像的辐射定标与校正可以用于水体悬浮物浓度的估算、气溶胶成分的监测等,为环境保护和管理提供数据支持。
此外,在城市规划、资源调查、自然灾害监测等方面,遥感图像的辐射定标与校正也发挥着重要作用。
辐射定标、辐射校正、大气校正、正射校正等相关概念
辐射定标、辐射校正、大气校正、正射校正等相关概念作为初学者,容易将这几个概念搞混。
为了较好地理解这几个概念,先介绍一下相关的术语 terminology。
DN值(Digital Number ):遥感影像像元亮度值,记录地物的灰度值。
无单位,是一个整数值,值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等相关。
反映地物的辐射率radiance地表反射率:地面反射辐射量与入射辐射量之比,表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。
反射率越大,地面吸收太阳辐射越少;反射率越小,地面吸收太阳辐射越多,表示:surface albedo表观反射率:表观反射率就是指大气层顶的反射率,辐射定标的结果之一,大气层顶表观反射率,简称表观反射率,又称视反射率。
英文表示为:apparent reflectance4、行星反射率:从文献“一种实用大气校正方法及其在TM影像中的应用”中看到“卫星所观测的行星反射率(未经大气校正的反射率)”;在“基于地面耦合的TM影像的大气校正-以珠江口为例”一文有“该文应用1998年的LANDSAT5 TM影像,对原始数据进行定标、辐射校正,求得地物的行星反射率”。
因此行星反射率就是表观反射率。
英文表示:planetary albedo,辐射校正VS. 辐射定标辐射校正:Radiometric correction 一切与辐射相关的误差的校正。
目的:消除干扰,得到真实反射率的数据。
干扰主要有:传感器本身、大气、太阳高度角、地形等。
包括:辐射定标,大气纠正,地形对辐射的影响辐射定标:Radiometric calibration 将记录的原始DN值转换为大气外层表面反射率(或称为辐射亮度值)。
目的:消除传感器本身的误差,确定传感器入口处的准确辐射值方法:实验室定标、机上/星上定标、场地定标不同的传感器,其辐射定标公式不同。
L=gain*DN+Bias在ENVI4.8中,定标模块:Basic Tools>Preprocessing>Calibration Utilities>模块(只能对一个波段进行辐射定标)大气校正:Atmospheric correction 将辐射亮度或者表面反射率转换为地表实际反射率目的:消除大气散射、吸收、反射引起的误差。
地物光谱仪在卫片数据校验中的应用
地物光谱仪在卫片数据校验中的应用SpectroSense2 地物光谱测量系统可以测量冠层、地表等地物的不同波谱段光谱,反映地表反射、辐射光的真实情况,可用来研究不同地物表面的光谱特征,及随着时间变化被测地物光谱的变化特征。
用户选择不同波段的传感器可以用于计算NDVI,解析卫星遥感图像等。
该系统同时利用不同波段光传感器测量被测物的反射、辐射光谱值,利用数据采集器和相应的处理软件记录、计算被测物的光谱特性。
因此,该系统适用于多种卫星传感器影像数据的标定和校验。
国内遥感技术的应用现状利用卫星遥感信息技术可以不断地获取地面信息,因此越来越多的监测领域依靠遥感技术,如监测气候变化、森林资源、植被覆盖率的变化、生态环境变化、土地利用变化及城市土地利用结构变化、各种自然灾害监测等方面都广泛地应用了遥感监测技术[1]。
在时空变化过程中, 资源与环境的变化,是借助不同层次、不同空间分辨率与光谱分辨率的传感器,周期性地记录地面各种地物,在不同时期的空间信息特征,通过相关数字图像处理,提取其资源环境的变化动态信息,并以图像或图形记录其变化的空间位置、大小和其特征,通过多期的动态数据分析(也可应用模型)对其变化趋势进行预测。
目前国家级的卫星遥感资料处理已达到国际水平,遥感监测地物光谱信息的技术得到了迅速的发展和广泛的应用。
在资源调查方面,内蒙古气象局以SPOT为信息源,在野外调查的基础上,成功完成了对内蒙古赤峰市林西县林业资源情况的调查分析。
对应用遥感技术进行林业调查的技术和方法进行了探讨[2]。
在农业方面,广西师范学院的通过计算广西区域MODIS-NDVI值,结合GPS选定作物NDVI值的变化曲线,实现了该区域甘蔗空间分布遥感信息的提取,并经过与GPS实地定位调查比较,表明广西区域甘蔗种植信息遥感监测与实况相符[3]。
江苏省气象局关于卫星遥感在农业气象业务上的应用主要涉及了以下几方面内容:利用气象卫星遥感进行全省宏观作物长势动态监测,输出全省植被指数图;灾害监测方面的应;开展沙尘暴、太湖水质污染、沿海滩涂资源、湖泊冰冻、城市热岛效应等新项目[4]。
光谱响应函数和辐射定标系数的区别
光谱响应函数和辐射定标系数的区别光谱响应函数和辐射定标系数是用于计量光学测量和数据处理的两个关键参数。
它们在光谱分析、辐射计量以及光学仪器的研究和应用中起到非常重要的作用。
虽然它们都与光学测量相关,但它们具有不同的作用和原理。
在本文中,我们将详细探讨光谱响应函数和辐射定标系数的区别和应用。
1. 光谱响应函数光谱响应函数是一种用于描述光学系统的相对响应的函数。
它通常是一个与波长有关的函数,用于表示光学系统对不同波长的光的响应程度。
光谱响应函数可以描述光学系统在整个可见光谱范围内的响应特性。
通常,它由光学系统中的感光元件的响应曲线和滤光器的透过率曲线的乘积给出。
光谱响应函数可以用于研究光学系统的成像质量、颜色测量、光谱分析以及光学传感器等领域。
在实际应用中,我们通常会使用一个标准光源,如白光源或标准光谱辐射源,辅以光电二极管或光谱仪等测量设备,来获得光谱响应函数。
通过测量不同波长下的光谱响应,我们可以得到光学系统的响应特性,并进行光谱数据的校正和处理。
2. 辐射定标系数辐射定标系数是一种用于将光学测量的辐射值与实际辐射值相互关联的参数。
它是光学辐射计的核心参数之一,通常用于辐射计的校准和辐射测量。
辐射定标系数可以理解为光学系统中的一个比例因子,将测量到的辐射值转化为实际光辐射强度或能流密度。
辐射定标系数的计算通常需要使用辐射标准或标定源进行。
标定源通常是经过精确校准的光源或辐射源,它们具有已知的辐射强度或能流密度。
通过使用标定源和测量设备,可以根据测量值和标定值之间的比值得到辐射定标系数。
辐射定标系数的应用范围非常广泛,涉及到许多领域,例如光学传感器、光学通信、红外辐射测量、成像系统等。
在这些应用中,辐射定标系数可以用于将测量到的辐射信号转化为标准辐射强度或能流密度,从而实现精确的辐射测量和数据处理。
3. 区别和应用光谱响应函数和辐射定标系数在光学测量中起着互补的作用。
它们的区别主要体现在两个方面:3.1 原理和定义光谱响应函数描述了光学系统对不同波长光的响应程度,它是一个相对的描述。
一种人工地物和自然地物交叉辐射定标与验证方法
一种人工地物和自然地物交叉辐射定标与验证方法
一种人工地物和自然地物交叉辐射定标与验证方法可以如下描述:
1. 数据采集:首先,收集人工地物和自然地物在不同光谱波段的遥感影像数据。
对于人工地物,可以选择一些常见的建筑物、道路、农田等;对于自然地物,可以选择森林、草地、湖泊等。
2. 辐射定标:使用已知的辐射定标板或辐射源进行辐射定标。
通过将定标板或辐射源放置在图像中的特定位置,得到对应的辐射强度值。
然后,根据辐射定标板或辐射源的辐射特性,将图像的数字值转换为辐射值。
3. 选择区域:在图像中选择人工地物和自然地物的区域。
确保选择的区域具有代表性和相对纯净性。
4. 调整辐射值:根据定标后的辐射值,可以通过辐射效率模型来调整不同地物的辐射值。
该模型可以基于人工地物和自然地物的特征,在辐射值上进行修正,以提高人工地物和自然地物的辐射一致性。
5. 辐射验证:通过统计分析等方法,对修正后的人工地物和自然地物辐射值进行验证。
可以与已知的地物辐射参考值进行对比,评估修正后的辐射值与真实值之间的一致性和准确性。
这种交叉辐射定标与验证方法能够有效地消除人工地物和自然
地物之间的辐射差异,提高遥感影像的精度和可信度。
同时,还可以为地物分类、环境监测等应用提供更准确的地物信息。
辐射定标
线形定标公式
定标过程一般采取线形公式进行转换: 定标过程一般采取线形公式进行转换: L = a*DN + b a(gain)、b(offset)通常可以从遥感数据头文件读出 a(gain)、b(offset)通常可以从遥感数据头文件读出 L
线形区域
DN
二、辐射纠正—反射率 辐射纠正— 的计算
电磁辐射与辐射源——地物 电磁辐射与辐射源——地物——传感器的几何 地物——传感器的几何 关系 水平地面的假设 山地辐射纠正 辐亮度向反射率的转换
定标参数的确定
• 定标公式针对何种真实物理量 反射率? 反射率? • a是负数时,定标前后图象视觉相反 是负数时, ? • 定标参数的确定都是对波段的波长积分 响 应 函 数 λ
遥感数据的星上辐射定标
DN值的影响因素 DN值的影响因素 参考光源 地面定标测量 遥感数据的辐射定标——地表辐亮度的计算 遥感数据的辐射定标 地表辐亮度的计算
公式的GAINS/BIASES可从头文件中获取
%1=%1*0.00398-0.0100 %2=%2*0.00964-0.0232 %3=%3*0.00540-0.0078 %4=%4*0.01043-0.0193 %5=%5*0.00235-0.0080 %6=%6*0.05516+1.2378 %7=%7*0.00154-0.0040 TM6的 TM6的GAINS/BIASES 是不变的,为:0.055158 / 1.2378 是不变的,
式中除10为将单位由 式中除10为将单位由 mW /(cm ⋅ Sr ⋅ µm ) 转化为 W /( M ⋅ Sr ⋅ µm )
2
2
实际操作
计算出各波段的反射辐亮度 计算出各波段的行星反射率 对比地物反射辐亮度与行星反射率 请考查计算后各典型地物反射率的特点, 请考查计算后各典型地物反射率的特点,并 分析原因
辐射定标实验报告
辐射定标实验报告辐射定标实验报告辐射定标实验是一项重要的科学实验,用于测量和确定辐射源的强度和能量。
通过这个实验,我们可以获得辐射源的各种参数,为辐射防护和辐射治疗提供准确的数据支持。
本文将介绍辐射定标实验的背景、目的、实验装置、实验过程和结果分析。
一、背景辐射是指能够传播并具有能量的电磁波或粒子束。
在许多领域中,如医学、工业和环境监测等,辐射的测量和控制非常重要。
辐射定标实验是为了确保辐射源的准确性和可追溯性,以及测量设备的准确性和灵敏度。
二、目的本次实验的目的是通过辐射定标实验,测量和确定辐射源的强度和能量。
同时,我们还将评估测量设备的准确性和灵敏度,并验证实验结果的可靠性。
三、实验装置实验所需的装置包括辐射源、辐射探测器、测量设备和数据记录系统。
辐射源可以是放射性同位素或加速器产生的粒子束。
辐射探测器是用于测量辐射强度和能量的仪器,常见的有Geiger-Muller计数器和电离室。
测量设备包括放大器、多道分析器和计算机等。
四、实验过程1. 准备工作:确保实验环境安全,并检查实验装置的正常运行。
2. 辐射源测量:使用辐射探测器测量辐射源的强度和能量。
根据实验需要,可以调整探测器的位置和角度。
3. 数据记录:使用测量设备和数据记录系统记录测量结果。
同时,还需要记录实验参数,如探测器距离辐射源的距离、测量时间等。
4. 实验重复:为了提高结果的可靠性,需要重复实验,并对结果进行平均处理。
5. 数据分析:对实验结果进行统计和分析,计算辐射源的强度和能量。
同时,还需要评估测量设备的准确性和灵敏度。
五、结果分析通过辐射定标实验,我们得到了辐射源的强度和能量数据。
同时,我们还评估了测量设备的准确性和灵敏度。
实验结果表明,辐射源的强度在一定范围内是稳定和可靠的。
测量设备的准确性和灵敏度也符合要求。
六、结论辐射定标实验是一项重要的科学实验,通过测量和确定辐射源的强度和能量,为辐射防护和辐射治疗提供准确的数据支持。
SAR辐射定标技术研究与应用
SAR 辐射定标技术研究与应用SAR 辐射定标技术研究与应用随着卫星遥感技术的发展,合成孔径雷达(SAR)成像技术得到了广泛的应用。
SAR 可以在任何天气条件下获取地面信息,具有高分辨率和高角分辨率等特点,因此在地质勘探、地形测绘、环境监测等领域中发挥了重要作用。
SAR 辐射定标技术是SAR 成像技术中的重要环节,主要用于消除系统和外界因素对成像效果的影响,以提高SAR 图像的质量和精度。
一、SAR 辐射定标技术的概念SAR 辐射定标技术是指针对SAR 系统接收机和发射机的参数,对SAR 图像进行校正和标定的技术手段。
SAR 辐射定标技术主要包括发射机功率、接收机增益、辐射成像几何校正、滤波器和极化校正等过程。
它主要作用于提高SAR 图像的质量和精度,以确保SAR 图像的信息准确、可靠和可比性。
二、SAR 辐射定标技术的影响因素SAR 辐射定标技术的实现需要考虑到多种影响因素,包括地球表面反射、天线模式和噪声等因素。
其中反射系数和天线模式是影响SAR 辐射定标效果的关键因素。
反射系数的大小与地表物理特性相关,天线模式则与SAR 系统的天线结构和方向特性相关。
因此,对这些参数进行准确的测量和分析,对SAR 辐射定标技术的实现至关重要。
三、SAR 辐射定标技术的方法(一)发射机功率校正发射机功率校正是SAR 辐射定标技术的基础操作之一。
在工作时,SAR 系统的发射机功率会受到一定的外界因素的干扰,例如发射机温度、电路老化等因素。
发射机功率校正的目的是检查和校准其输出功率与设定功率之间的差异,以保证信号的稳定性和准确性。
发射机功率校正可以采用外部干扰器、内部校准器或RF 功率计进行。
(二)接收机增益校正接收机增益校正是SAR 辐射定标技术的重要环节。
接收机的增益变化可能会对SAR 图像的亮度和对比度造成影响。
增益校正的目的是检查和校正SAR 接收机的增益和灵敏度,确保其识别场景特征的能力稳定和准确,以保障后续的图像处理工作的成功。
envi辐射定标
envi辐射定标ENVI辐射定标是一种辐射测量技术,可以精确测量植被、环境、地貌和地表温度等物理现象。
它是一种半自动化测量技术,无需对气象要素进行抽样或预定义估计,可以极大程度的提高数据的定标精度。
ENVI辐射定标的原理是利用被测物体的自然辐射。
被测物体的温度会产生辐射,接收和发射辐射的强度由物体的温度,湿度,位置和颜色等特征决定。
ENVI辐射定标采用半自动辐射测量技术,借助计算机控制发射和接收辐射强度,以此来测量被测物体的温度,湿度,位置和颜色等特征。
ENVI辐射定标技术测量被测物体的自然辐射,无需气象要素的抽样或者预定义的估计,这样可以大幅提高数据的定标精度。
ENVI辐射定标是一种半自动化测量技术,可以快速准确地估算被测物体的温度,颜色,位置等特征,并可以提供这些信息的实时结果。
ENVI辐射定标可以应用于许多领域,包括农业、运输、能源、瓦斯检测、天气预报等。
它可以用于测量植物、地表温度、地貌、受污染的水体以及大气污染等。
在农业领域,ENVI辐射定标可以帮助科学家快速准确地估算植物的温度,以此来控制作物的生长,还可以更准确地测量作物受到的降雨量,土壤温度等环境条件,以此来调节农作物的健康生长。
在能源领域,ENVI辐射定标可以准确测量太阳辐射强度,以便更好地控制太阳能发电系统的供电,还可以准确测量蒸汽、冷却剂以及其他能源的排放情况,以此来改善能源利用效率。
ENVI辐射定标技术被应用于环境监测领域,可以准确测量大气污染、受污染的水体以及地表温度等环境变量,以便更好地治理和监测环境污染。
ENVI辐射定标技术在运输领域的应用也十分广泛,可以准确测量飞机、车辆、船只和火车等运输工具的温度、位置和颜色等特征,以便更好地监测运输工具的运行情况。
总之,ENVI辐射定标技术可以大大提高数据定标的精度,广泛应用于许多领域,可以更加准确地测量被测物体的温度,湿度,位置和颜色等特征,提供实时的结果。
ENVI辐射定标的应用前景十分广阔,可以用于科学研究、农业控制、运输监控、环境监测和能源管理等领域,可以为人类社会的发展和环境保护贡献自己的力量。
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线性定标是在标 准灯 漫反射板定标 系统 中进行 的 ,检测
收 稿 日期 :2016—01—14 基金 项 目:山西省 高校 科技 研究开发项 目(20091025) 作 者简介 :弓 伟 (1983一),男 ,山西长治人 ,工程师 ,硕 士研 究生 ,研 究方向 :医疗电子设备 。 通讯作 者 :周晋 阳(1958一),男 ,山西长治人 ,教授 ,研 究方向 :生物 医学工程。
测 时 ,应 当使仪器 的入射 角不大 于 45。且 漫反射 板充 满仪器
的视场 。打开标准灯 预热 至稳 定状 态 。每 隔三分 钟测 量一
次 ,每次测量三组数 据 ,一共测量 1.5小时 。
对测量的一组数进行数理统计 ,给 出相 对标准 偏差 RSD
作 为对稳定性的评估 。相对标准偏 差 RSD按 照下式 计算 :
Exa×P^
,
—
一
‘
用来监 视积分球辐射源在不 同档情 况下的相对输 出 J。
其 中, d为距离 d处 的标 准灯 的在波长 A处的照度 值 ,
4 定标 检 测方 法及 数据 处 理
P 为漫反射板在波 长为 A处 的半球反射率。
4.1 响应度定标
4.2 线性定标
响应度 的检 测是在标准灯漫 反射板 (距离为 1 000 mm)
地物光谱辐射计是获取地物 光谱 信息的主要手段 ,而定 标检测是 保证地物光谱辐射计性 能指标的重要环节 。
线性定标 是针对光谱辐射计随着入射能量 的变 化 ,对 其 响应变化所遵 循规律的检测 。 2.3 稳定 性定 标
稳定性定标是 在辐射源 和其它 外界测 试条 件不 变的情 况下 ,使光 谱辐射计对辐 射源进 行连续 的长 时 间测量 ,从 而 获得光谱辐射计在连续 开机 情况下响应的变化率 ,亦 即仪器 响应相对于时 间的稳定性参 数… 。
3 主 要定 标检 测 设备及 条 件
2 检 测 内容
2.1 响应度定标 响应 度是表征整个光 谱辐射 计 系统 ,包括 光学 系统 、探
测系统及放 大系统 的一 个绝 对量 。定标 也就 是建 立在 给定 能量时 ,光谱辐射计 系统所 对应的输出关系 。 2.2 线性定标
测试 过程需要在辐 射定标 实验 室 中完成 。为保 证 实验 结果 的科学性和有效 性 ,在实验进 行 中,实验 室 温度需 保持 在 20。~23。的范 围,湿度 需保 持在 60% 以下 。 3.1 辐射标准 (标 准照度灯 咖 )
1 000 mm,1 414 mm,2 000 mm和 2 828 mm 这五种 情况 ,每
种情况下分别测量 三次 ,并最终取平均值来 获取数据 。
线性定标 的数 据根据实际响应情况 ,选 择合适 的参 数进
行线性拟 合 ,并给 出线性相关 系数 。
4.3 稳定性定标
线性 定标是在标 准灯 漫反 射板定 标 系统 中进 行的 。检
关 键词 :光谱辐射 ;响应度 ;线性 ;稳定性 ;定标 中图分 类号 :TP731;TP274.5 文献标识码 :A
1 综述
地面上 的各种 有形物体 ,如山川 、森 林 、建筑 物等 ,都 具 有吸收或反射某些频段 电磁波的特性 ,同时它们 又具有辐 射 某些频段 电磁波 的能力 ,甚至 有些物 体还 能够投 射 电磁波 。 这些 表征物体光谱特性 的数 据中 ,包含很多有用 的时间特性 和空问特性 ,以供 人们在遥感分析等领域 的使用 。
工作波段 范 围为 :250 nm ~2 500 nm;反 射 率 范 围为 : 95.5% 一99.5% ;余 弦特性 :优 于 1% (一50。)。 3.4 Trap探 测 器
态 ,连续测量 40次。
’
响应度最终可 由下式计算 :
柏
∑厶删… Ai
‘
其 中 ,DN为仪器 的显示值 , 为漫反射板的亮度值 。
3.2 积分球 辐射 源 积分球辐射源 的技术指标 如下所示 :
定标 系统 中进行 的。检 测 时 ,应 当使 仪 器 的入射 角 不 大 于 45。且漫反射板 充满仪器的视场 。打开标准灯 预热至 稳定状
面均匀度优于 99.5% ;色温约 2 600 K;能够 分十六档能 量输出 ;供 电电源的稳定 度需 优于 0.05% ;各 档相对 输 出能 量由 Trap探测器监视 。 3.3 标 准 反 射 板
山 西 电 子 技 术
2016年
时 ,应 当使仪器 的入 射角不 大于 45。且漫 反射板 充满 仪器 的 视场 。打开标准灯 预热 至稳定 状 态。通过 改变标 准 灯与 漫 反射 板之间的距离来改变进入 仪器 的光 辐射亮度 。检测时 ,
^ .口甚 . 目 宣 一、^i口
我们取 标 准 灯 与 漫 反 射 板 之 间 的 距 离 分 别 为 707 mm,
2山01西6电年子第技2术期
研 究 与 探 讨
文章编 号:1674-4578(2016)02.0095.02
地 物 光 谱 辐 射 计 的 定 标 检 测研 究 卑
弓 伟 ,周 晋 阳,石春花
(长治 医学院 生物 医学工程 系,山西 长治 046012)
摘 要 :介绍 了地物光谱辐射计 的定标检 测 内容、设备 条件和检 测 方法 ,对某 型号地 物光谱 辐射计 的响应 度、 稳 定性和线性进行 了定标检 测,并对定标检测 结果进 行 了简要分析 。
辐射标 准灯为 国家计量 院标定 的一级 传递 标准 ,其 供 电 电源 的稳定度 需优于 0.05%。
表 1 辐射标准灯 的不确 定度
波长 (nm) l 250 l 350 l 400 l 650 l 750 { 90 l 1 30 { l 60 l 2 00 I 2 400 I 2 500 不.6 l 1.9 I 2.1 I 2.0 l 1.4 l 1.6 l 1.6 l 1.6