热辐射与热红外遥感
遥感概论第7章 热红外遥感数据 62.7 第7章 热红外遥感数据
TM4
TM6
热红外图像的辐射定标
内定标法是在扫描仪内部附有2个温度参考源，一个为 “最冷”，一个为“最热”，他们的温度被精确控制。此 法不能计算大气效应，因此测量辐射温度误差较大。
相关定标法是通过建立实际地表的测量值与相应扫描数据 之间的经验关系，来消除大气影响。完全校正大气影响所 需信息是不可能的，通常采用近似值或已选样本进行推算。
地物的日温度变化
热红外图像的成像波段
热红外遥感主要选用3～５μm和8～14μm两个光谱段 在3～5μm谱区，传感器可同时记录反射及发射的热辐射 在8～14μm谱区，热图像主要记录了地物自身的热辐射 白天的热红外图像，往往由于太阳光的直射性，不同方向
的地物会接收不同的太阳辐射量，形成热“阴影”，这种 现象一方面有助于目标识别，加强地形感，但也增加了影 像分析的复杂性。
常见地面的热特性
地面白天温度高，呈暖色调。夜间温度低，呈冷色调 水体的热惯性大，自身辐射的发射率高，在白天呈现冷色
调（暗色调），夜间呈现为比暖色调（亮色调） 海岸夜间或黎明前为浅色调；午后图像色调差异不明显。 由于水分蒸发时的冷却效应,湿地昼夜均较干燥地面冷 由于白天植被水分的蒸腾作用，在白天为冷色调（暗色
转换定标法是通过建立不同传感器热辐射值之间的转换关 系进行辐射温度定标。例如
RTM =0.99255*R AVHRR-4.10172
传感器仅记录地物表面热辐射状况，与地物实际温度有误 差。多数情况，热红外图像的解译是定性的，定量解译是 热红外遥感研究中的重要问题。
热红外图像的成像时间
根据研究的目的不同，最佳的成像时间也不同，因为地物 的日温度是变化的。
【遥感地质学】7.1
3.发射率影响温度的变化规律 不同发射率的岩石在日周期温度变化
下温度变化规律如图3—41所示。发射 率大的岩石昼夜的辐射温度都比较低， 发射率低的岩石昼夜的辐射温度都比较 高，最大的温度差在中午和夜间凌晨， 且夜间温度差较白天大。 此外，地形、
天气变化、成像时间环境等对地物温度 也有影响，如白天地形所造成的阳坡、 阴坡温度有明显不同，特殊的地形如风 口或山谷，冷风或热风的吹拂比周围温 度偏低或偏高，天气突然降温造成局部 温度异常等都可影响地物的温度
一、地物的热辐射特征
根据斯忒藩一玻尔滋曼定律公式及地物发射率定义公式，可推导出地物热辐射量计算 公式，即
M＝σεT4
式中σ为斯忒藩一玻尔滋曼常数，ε为地物发射率，T为地 物的绝对温度
从公式看出，地物的热辐射量的大小与它的发射率和温 度的四次方成正比，即地物的温度引起的热辐射量差异远 比地物发射率引起的热辐射量差异大得多，因此宽谱带红 外遥感是探测地表温度的一种好办法。
在白天热惯量大的白 云岩分布区为“冷区”， 闪长岩分布区为“暖区”； 在夜间白云岩分布区为 “暖区”，闪长岩分布为 “冷区”。
在白天水体与岩石、 土壤，岩石、土壤分布区 为“暖区”，水体分布区 为“冷区”；在夜间，水 体分布区为“暖区”，岩 石、土壤分布区为“冷 区”(图3—39)。这些地物 热学性质的差异表现出的 温度差，在热红外遥感图 像上可显示出来，尤其在 夜间的热红外图像上所表 现出的温度差更为明显。
如图3—39，岩石和土壤的温度在白天温度上升幅度大， 在夜间降温幅度大；而植物、水体在白天增温幅度小，在 夜间降温幅度小，这一特点主要取决于地物本身的热学性 质。不同热学性质的物体在白天或夜间其温度是不同的， 因而引起它们热辐射的差异，因此热红外遥感又可探测具 有不同热学性质的地物。
红外遥感
(5)热探测器所获得的物体发射辐射信息包含 了两个重要的信息，即物体的温度以及表示物 体辐射能力的比辐射率。温度与比辐射率的分 离是热红外遥感的一个难点。
(6)热红外遥感图像的空间分辨率一般低于可 见光—近红外遥感图像，因此“混合像 元”(非同温像元)的问题，显得相当突出。
4.2 热辐射原理
4.2.1 黑体辐射规律
(2)热红外信息，还受地球表层热状况的影响，比 如风速、风向、空气温度、湿度等微气象参数，土 壤水分、组成、结构等土壤参数，植物覆盖状况、 地表粗糙度、地形地貌等多种因素影响。 (3)地物本身的热过程是复杂的。 地物从热辐射的能量吸收(增温)到能量发射(降温)， 存在着一个热储存和热释放过程。这个过程不仅与 地物本身的热学性质(热传导率、热容量、热惯量 等)有关，还与环境条件等多因素有关。整个热过 程存在着“滞后”效应，要定量表达这一过程，是 相当复杂的。
第四章 热红外遥感
4.1 概 述
1．大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是 透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口” 。利用这两个窗口，可以 使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。正是 由于这个特点，热红外成像技术军事上提供了先进的夜视装备并为飞机、舰艇和坦克 装上了全天候前视系统。这些系统在海湾战争中发挥了非常重要的作用。
• 普朗克(Planck)定律给出了黑体辐射的出射 度与温度、波长的定量关系。 • 维思(wien)位移定律给出了黑体的发射峰值 波长与温度的定量关系，指出随着黑体温 度的增加、发射峰值波长减小，两者呈反 比关系 。 • 斯特藩—玻耳兹曼(Stefan-Boltzmann)定律 数学描述了随着黑体温度的增加，总发射 辐射也增加，即黑体的辐射强度与温度的4 次方成正比。
遥感重点知识点总结初中
遥感重点知识点总结初中一、遥感基本概念遥感是通过人工或自然传感器对地球表面地物进行探测、记录、存储、处理和解译的科学技术。
遥感技术可以分为主动遥感和被动遥感两种类型。
主动遥感是指传感器主动向地面发射能量，并接收反射或散射回来的能量信号，如雷达遥感；被动遥感是指传感器接收来自地面目标发射的电磁波能量，并对其进行分析和处理，如光学遥感。
二、遥感技术基本原理1. 电磁波辐射原理：地球表面物体对太阳辐射的反射、辐射和吸收是遥感技术的基础。
2. 光学遥感：通过接收太阳光照射地表后反射、散射的电磁波，在不同波长的电磁波成像可获取地表物体的信息。
3. 热红外遥感：地表物体受太阳辐射后，有自身温度辐射，通过接收地面物体的红外辐射信息，可以获取地表物体的温度等信息。
4. 雷达遥感：通过合成孔径雷达（SAR）等探测手段获取地表地形、地貌等信息。
三、遥感数据获取遥感数据获取的主要手段包括卫星、飞机、无人机等，这些载具可以携带各种类型的传感器，如摄影机、雷达、红外线传感器等，获取不同波段的地表信息。
四、遥感数据处理1. 资料编目和建库：将获取的遥感数据进行整理、编目及存储，形成遥感数据库。
2. 影像地图生成：将遥感数据进行图像处理，生成数字影像地图。
3. 遥感数据融合：将多种遥感数据进行融合，形成多源数据，以获取更为全面的地表信息。
4. 遥感数据解译：通过图像处理技术对遥感数据进行解译，提取地表对象的信息。
五、遥感应用遥感技术在农业、林业、城市规划、环境保护、气象、国土资源调查、地质勘探等领域有着广泛的应用。
例如，在农业方面，可以通过遥感技术对农作物生长情况进行监测和预测，提高农业生产效率；在环境保护方面，可以通过遥感技术监测空气、水质等环境指标，及时发现环境问题，采取相应措施。
六、遥感发展趋势随着科技的不断发展，遥感技术也在不断创新和进步。
未来，遥感技术发展趋势包括高分辨率遥感技术、超分光遥感技术、高性能遥感卫星技术、人工智能与遥感技术相结合等。
热红外遥感-DSB心得
热红外遥感心得体会-DSB热红外遥感是利用热红外波段研究地球物质特性的技术手段，可以获取地球表面温度，在城市热岛效应、林火监测、旱灾监测等领域有很好的应用价值。
由于热红外遥感涉及知识多而且深，特别是地表温度反演，需要大气传输、几个定律等方面的知识，本文用通俗语言总结了热红外遥感基本原理和方法，能知道热红外遥感怎么回事及简单的应用。
本文主要包括：●基本定义和原理●常见名词●简单应用与温度反演●ENVI下地表温度反演1、基本定义和原理热红外遥感（infrared remote sensing ）是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。
这是一个狭义的定义，只是说明的数据的获取。
另外一个广义的定义是：利用星载或机载传感器收集、记录地物的热红外信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和热惯量等。
热红外遥感的信息源来自物体本身，其基础是：只要其温度超过绝对零度，就会不断发射红外能量，即地表热红外辐射特性。
如下图为黑体的辐射光谱曲线（不同温度下物体辐射能量随波长变化的曲线），常温的地表物体（300K左右）发射的红外能量主要在大于3μm的中远红外区，即地表热辐射。
热辐射不仅与物质温度的表面状态有关，物质内部组成和温度对热辐射也有影响。
在大气传输过程中，地表热辐射能通过3-5μm和8-14μm两个窗口，这也是大多数传感器的设计波段范围。
热红外遥感在地表温度反演、城市热岛效应、林火监测、旱灾监测、探矿、探地热，岩溶区探水等领域都有很广的应用前景。
2、常见名词热红外遥感涉及的知识多而且深，下面来了解热红外遥感中几个基本的名词。
●辐射出射度单位时间内，从单位面积上辐射出的辐射能量称为辐射出射度，单位是wm-2●辐射亮度辐射源在某一方向上单位投影表面、单位立体角内的辐射通量，称为辐射亮度(Radiance)，单位是瓦/平方米*微米*球面度( )。
很多地方会将辐射亮度和辐射强度区分，我这里理解的是一个概念。
遥感之热红外遥感
遥感之热红外遥感前段时间有⼈问到关于热红外遥感的相关内容，发现这⼀部分内容还挺杂的，在这⾥对热红外遥感的⼀些概念以及常⽤的⼀些⽅法进⾏说明。
地表热红外辐射及⽐辐射率的⽅向性问题、温度与⽐辐射率的分离问题、⾮同温像元的分解问题等等，⼀直是热红外遥感中⽐较现实的⼀个难点，因此⽬前很多理论和模型，以及⼀些反演结果的精度在实⽤性上还是有很⼤的差距。
概念⽐辐射率：物体发射能⼒的表征，与物体的表⾯组成以及表⾯状态、介电常数都有密不可分的关系。
物体的发射率和它的反射率之间的关系：反射率越低，其发射率越⾼，如⾦属⽚反射热能，因⽽它的发射率⼏乎为1。
热红波段理论上来讲热红外的波段是在3~14um，但是由于⼤⽓的吸收散射，这个波段范围内的很多波谱区间会被完全散射或吸收，根据测定，常⽤的热红外波段的⼤⽓窗⼝分为3~5um、8~14um。
通常这两个波段的应⽤⽅⾯是按照波段的特点来区分的：8~14um主要⽤于调查⼀般物体的热辐射特性，探测常温下的温度分布、⽬标的温度场、进⾏热制图等。
如地热调查、⼟壤分类等⽐较宏观的⼀些调查信息的提取，但是对于⽕线、⽕点信息不是⾮常的敏感。
3~5um短波红外的热红外谱段，对⽕灾、活⽕⼭等⾼温⽬标的识别敏感，常⽤语捕捉⾼温信息进⾏各类⽕灾、活⽕⼭等⾼温⽬标的识别。
地表温度反演算法地表温度的反演⼀直是关于热红外研究的⼀个热点问题，根据学者们对于热红外的研究成果，常⽤的地表温度反演可以分为⼤致的以下⼏类：单通道法、多通道法、单通道多⾓度法、多通道多⾓度算法等。
单通道法单通道法主要是利⽤传感器的单个通道数据，借助于卫星遥感提供的⼤⽓垂直廓线数据如温度、湿度、压⼒等，结合⼤⽓传输⽅程计算⼤⽓透射率等参数，以修正⼤⽓对⽐辐射率的影响，从⽽得到地表温度，这种算法需要地表辐射率、⼤⽓廓线等参数来去获取地表温度。
多通道法（劈窗法）这⾥的意思是利⽤8~14um波谱范围内的⼤⽓窗⼝，通过对⽐10.5~11.5um、11.5~12.5这两个通道对⼤⽓吸收的不同，通过各种组合来剔除⼤⽓的影像，获取真实的地表辐射率等信息，这种⽅法相对来说⽐较常⽤。
第五章：大气中的热红外辐射传输
地球制图 云覆盖
地球 大气观测
3
主要的航空成像红外光谱仪
传 感 器 国 别 波段数 波段范围 () 8.5-12.0 8-12 3.53-3.94 10.5-12.5 3.0-5.0 8.7-12.7 3.0-5.0 8.0-12.0 8.0-12.5 工作期间 视 场 (度) 92 65或104 80 64-78 瞬时视 场mrad 2.1×3.1 2或5.0 1.2×1.2 3.3,2.5或 5.0 3 3.3,2.5或 5.0 1.2×11 2.5 用 途
·与海面温度相比，陆面温度由于地表的 复杂性面临更多的困难。
遥感反演大气水汽、温度廓线
大气热红外辐射的性质
大气的长波辐射性质很复杂，不仅与吸收物质(水汽，CO2与O2)分布 有关，而且与大气温度、压力有关。水汽（ H2O）在 6.3微米有一个较 强的吸收带，二氧化碳(CO2)分别在4.3微米和15微米有较强的吸收带， O3 在9.6微米处一个窄的吸收带，所以能称之为窗区的只有 3.5—4.0微 米，8—9.5微米和10.5—12.5微米三个波段。
AIRS大气红外探测仪 ASTER高级空间热辐射 热反射探测器 ATSR纵向扫描辐射仪
EOS(美国) EOS (美国) ERS-1 (欧空局)
2300;6 14 2 (MWR) 5
AVHRR甚高分辨率 NOAA-11 (美 辐射仪 国) EOS CERES云和地球 辐射能系统 (美国) EOS HiRDLA高分辨率临界动 态分辨仪 (美国) ADEOSII GLI全球成像仪 (日本)
热外遥感应用
地球表面热量平衡示意图
射入太阳辐射
100
行星反照率
31
红外热辐射
69
云 和 大 气 反 射 大气吸收 （云）
热红外
浅谈热红外遥感及其运用一、概念：热红外遥感即通过热红外探测器收集、记录地物辐射出来的人眼看不到的热红外辐射信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数（如温度、发射率、湿度、热惯量等）。
热红外遥感技术的发展是为了获取地物的热状况信息，从而推断地物的特征及其与环境相互作用的过程，并为科学和生产所应用。
简而言之，热红外遥感即确定地表温度和发射率及其应用!二、常用波段及特点：0.76 ~ 1000 μm ：红外辐射（红外谱段）；其中0.76 ~ 3.0 μm ：反射红外波段 3.0 ~ 14 μm ：发射红外波段3 to 5 μm 、8 to 14 μm8 to 14 μm ：波段范围较宽，因此对于许多特定的物质类型，它的发射率较稳定，但还是有细微差异（10.5~11.5μm、11.5~12.5μm ）。
用于调查地表一般的热辐射特性，探测常温下物体温度分布、目标的温度场从而进行热制图。
3 to 5 μm：对高温目标物的识别敏感，常用于获取高温目标的信息由于被遥感的物体在任何时间都在不断地向外辐射热红外线，热红外遥感可以在白天或黑夜无人造光源的条件下实施，它是一种全天时的遥感手段。
优点——夜间成像、浅层探测、地物热特性。
局限性——空间分辨率低、光谱分辨率低、易受环境影响、混合像元问题、温度与发射率分离问题。
三、三大定律：（一）黑体辐射定律1.普朗克公式（Plank）M——黑体辐射出射度T——温度h ——普朗克常数，6.626´10-34J·Sk——波耳滋曼常数，1.3806 ´10-23J·k-1C——光速，2.998´108m/sl——波长2.斯忒藩——波耳兹有曼定律（Stefen-Boltzmann）任何给定温度的黑体表面的总辐射度，可由其光谱辐射度曲线与波长轴围成的面积给出。
即，在所有波长范围内，如果一个传感器能测量黑体辐射度，记录的信号与在给定温度下黑体辐射度曲线下面积与波长轴围成的面积成正比，斯忒藩——波耳兹曼定律给出了该面积的数学表达式：s——斯忒藩-波耳兹曼常数=5.6697´10-8(Wm-2K-4)斯忒藩——波耳兹曼定律绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比！黑体的辐射能量是该黑体表面温度的函数。
热红外遥感图像判读
热红外遥感图像判读在当今的科技领域中，遥感技术犹如一双“千里眼”，让我们能够从遥远的地方获取地球表面的信息。
而热红外遥感作为遥感技术的一个重要分支，凭借其独特的优势，在众多领域发挥着关键作用。
那么，什么是热红外遥感图像判读呢？热红外遥感图像，简单来说，就是通过传感器对物体发射的热红外辐射进行记录和测量所得到的图像。
这些图像中的每一个像素都包含着物体表面温度的信息。
要准确判读热红外遥感图像，首先得了解热红外辐射的基本原理。
所有物体，只要其温度高于绝对零度（－27315℃），就会不断地向外发射热红外辐射。
物体的温度越高，其发射的热红外辐射能量就越强。
而且，不同的物体由于其材质、结构和物理状态的差异，对热红外辐射的吸收、反射和发射特性也各不相同。
在判读热红外遥感图像时，温度差异是一个关键的因素。
比如，在城市热岛效应的研究中，我们可以通过热红外遥感图像清晰地看到城市中心区域的温度明显高于周边郊区。
这是因为城市中建筑物密集、人口众多、交通繁忙，产生了大量的热量。
再比如，在森林火灾的监测中，火灾区域的温度会急剧升高，在热红外遥感图像中表现为高亮的区域，从而能够及时发现和定位火灾。
然而，仅仅依靠温度差异来判读热红外遥感图像是不够的，还需要考虑其他因素。
比如，物体的比辐射率。
比辐射率是指物体的辐射出射度与同温度下黑体辐射出射度的比值。
不同的物体具有不同的比辐射率，这会影响到它们在热红外遥感图像中的表现。
例如，金属的比辐射率通常较低，在热红外遥感图像中可能显得较暗；而水的比辐射率较高，在图像中则相对较亮。
此外，环境因素也会对热红外遥感图像的判读产生影响。
比如，天气状况、时间和季节等。
在晴朗的天气条件下，热红外遥感图像的质量通常较好；而在多云或有雾的天气下，图像可能会受到干扰。
一天中的不同时间和一年中的不同季节，由于太阳辐射的强度和角度不同，物体的温度也会有所变化，这也需要在判读时加以考虑。
为了更有效地判读热红外遥感图像，还需要掌握一些判读方法和技巧。
高一遥感地理知识点
高一遥感地理知识点遥感（Remote Sensing）是指利用人造卫星、飞机或地面观测站等遥测设备对地球表面物体进行远距离观测和记录，获取地球表面的信息的一门技术。
遥感技术在地理学中具有重要的应用，可以帮助我们了解地球上的自然环境和人类活动的变化。
本文将介绍高一学年中涉及的遥感地理知识点。
一、遥感的原理和分类遥感技术通过获取和记录能源辐射，利用传感器探测目标并将其翻译成电信号，最终形成遥感图像。
根据获取能源的不同类型和目标的距离不同，遥感可以分为光学遥感、热红外遥感和微波遥感等。
1. 光学遥感光学遥感是利用电磁波中的可见光来获取目标表面反射、折射和透射的信息。
它可以通过航空摄影和卫星遥感等手段实现。
光学遥感主要包括颜色遥感、分光遥感和立体遥感等。
2. 热红外遥感热红外遥感是利用地物目标辐射出的红外能量进行探测。
热红外遥感可以通过红外相机和红外成像仪等设备来实现，它主要用于研究温度分布、火灾监测等。
3. 微波遥感微波遥感是利用微波能量与地物目标的相互作用来获得地表信息。
微波遥感可以穿透云层和雾霾，在测量地表高度、水汽含量以及对河流、湖泊等水体进行探测方面具有独特的优势。
二、遥感在地理学中的应用遥感技术广泛应用于地理学的许多领域，如地形测量、土地利用、城市规划、气候变化等。
1. 地形测量利用遥感技术可以获取地形高程数据，对地球表面的地形进行测量和分析。
这些数据对地理学家和地质学家来说非常重要，它们可以揭示地球表面的地貌特征和地球运动规律。
2. 土地利用通过遥感技术可以对土地利用进行监测和调查。
遥感图像可以帮助我们了解土地被不同用途所利用的情况，如农田、城市、森林等，为国土规划和资源管理提供数据支持。
3. 城市规划遥感技术在城市规划中有着重要的应用价值。
利用遥感图像可以分析城市的建筑密度、道路交通状况、绿地覆盖率等，以便进行城市规划和管理。
4. 气候变化遥感技术可以获取大气中的温度、湿度和气压等信息，有助于研究气候变化。
基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计
基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计导言：森林火灾是世界各地严重威胁森林生态系统的一种灾害。
由于其迅速的传播速度和破坏性，尤其在干旱和高温条件下，森林火灾对生态系统的影响是灾难性的。
因此，提前监测、预警和迅速反应变得至关重要。
本文将讨论基于遥感技术的森林火灾监测与预警设计。
一、遥感技术在森林火灾监测中的应用遥感技术通过使用航空、卫星和无人机等载具获取森林火灾的图像和数据，为监测森林火灾提供了高分辨率、广域覆盖和实时观测的能力。
1. 热辐射监测热红外遥感可用于检测并监测火灾的热辐射。
热红外传感器能够探测到火源和火灾的热能释放，从而帮助监测人员确定火灾的位置和范围。
2. 光谱监测光谱遥感利用植被反射光谱特性来监测森林植被的健康状况。
当森林发生火灾时，植被的光谱特征会发生变化，帮助监测人员及时发现火灾。
3. 高分辨率监测高分辨率遥感图像能够提供火灾现场的详细信息，包括火点位置、火势大小和火灾扩展方向等。
这些信息对于预测火灾的发展和采取相应的灭火措施非常重要。
二、森林火灾监测与预警系统设计1. 火灾监测技术集成将热红外遥感、光谱遥感和高分辨率遥感技术集成到火灾监测系统中，能够提供全面的火灾监测信息。
利用这些技术获取的数据，可以帮助监测人员准确地定位火源、监测火势发展和预测火灾的扩展趋势。
2. 实时数据传输与处理实时数据传输和处理是一个高效的火灾监测与预警系统的关键要素。
火灾监测系统应该能够将接收到的遥感数据和监测结果实时传输给相关部门，并进行快速的数据处理和分析，以便及时制定应对措施。
3. 预警与响应机制基于遥感技术的火灾监测与预警系统应该具备快速、自动地监测火灾，并根据监测结果，向相关部门发送预警信息。
同时，系统还应该根据火灾的扩展速度和方向，为救援力量的部署提供合理的指导。
三、基于遥感技术的森林火灾监测与预警系统的优势1. 实时监测基于遥感技术的森林火灾监测与预警系统能够提供实时的监测结果，帮助相关部门及时发现火灾并采取应对措施。
热辐射与热红外遥感
指数平滑法
依次单击菜 单“分析→ 预测→指数 平滑”命令 ，打开“指 数平滑”对 话框
指数平滑法
指数平滑：自定义模型
指数平滑法
指数平滑：参数
自回归模型
在做线性回归分析时，有一个前提条件就是要模 型残差相互独立。一些按时间顺序搜集的资料往 往存在自相关性，表现为模型的残差间存在自相 关现象。这类资料可以使用自回归模型（ Autoregression Model）进行分析。
周期性分解
依次单击 菜单“分 析→预测 →季节性 分解”命 令
周期性分解
周期：保存
本章小结
本章给出了时间序列的基本原理和几种常用的时间序 列分析方法。时间序列分析在高级统计分析中已经得 到了极为广泛的应用，尤其是在经济学、医学和社会 学研究领域已经成为了一种必需的分析方法。 SPSS的时间序列分析模块给出了4种时间序列分析方法 。读者学习时，要重点掌握和理解时间序列分析的基 本思想和SPSS操作中输出结果所包含的内容。
ARIMA模型
单击菜单“分 析→预测 →ARIMA模型 。
周期性分解
周期性分解模型具有等价的ARIMA（p，d，q）× （P，D，Q）s表示形式，并有相应的参数估计和 假设检验方法。SPSS的周期性分解过程比较简单 ，只能处理确定性的季节成分和只有基本的参数估 计结果，没有提供有关的假设检验内容。
时间序列数据的预处理
时间序列数据和普通数据不同，它有严格的顺序， 并且需要定义时间变量让软件读懂其时间顺序，特 别是季节性模型，必须使用SPSS软件内部的时间变 量。一些时间序列分析方法（如自回归模型）要求 数据没有缺失值，通常在时间序列分析前需要对数 据填补缺失值。另外，根据时间序列的顺序特定， 可以产生移动平均序列、滞后或领先序列，这些都 属于时间序列资料的预处理工作。
6.热红外遥感
热红外遥感
1. 地表的热红外辐射特性 2. 红外遥感地面试验 3. 热红外遥感成像系统 4. 热红外遥感应用
1. 地表的热红外辐射特性
热红外遥感:热红外遥感就是利用星载或机
载传感器收集、记录地物的这种热红外信息， 并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表 参数(温度、湿度和热惯量等)。因而,地表热红 外辐射特性是热红外遥感的基础。
何为地学知识 地学知识是地学领域中反映地学属性、现象、过程的描述性信息， 按来源可分为不 同的类别： a．地理信息知识： 来源于地理空间数据， 反映了空间地理现象和 地物的空间分布； b．专家解译知识：专家在目视解译过程中获得的经验性、常识性 知识； c．地物波谱知识：地物的光谱特性； d．空间分布知识： 地物在空间分布上的规律； e．空间关系知识：地物内部或地物与地物之间的空间存在关系； f 地物纹理知识：地物分布的有规律的空间结构特征； g．时相知识： 地物随时间的变化规律。
6374154135km1km49511大气温度湿度aster高级空间热辐射热反射探测器eos美国1481290m无21urad陆地表面水和云atsr纵向扫描辐射仪ers1欧空局mwr371101201km1km1km1k云海面温度avhrr甚高分辨率辐射仪noaa11美国05812411km14海面温度植被气溶胶ceres云和地球辐射能系统eos美国0312021km7824地球辐射平衡hirdla高分辨率临界动态分辨仪eos美国216018010km1km1km10km大气温度水分及化学gli全球成像仪adeosii日本34可见光近红外热红外1km碳循环hirs21高分辨率红外辐射探测仪noaa11美国200691495204m无大气温度湿度ilas改进型临边大气光谱仪adeos日本0753117713km2km大气irmss红外多光谱扫描仪cbers中国巴西0512578m156m无878中等分辨率制图istok1红外光谱辐射仪系统priroda1俄罗斯64041600753km无大气辐射liss3线形成像自扫描传感器3型irs1c1d印度052175235m无陆地和水资源管理现在及将来地球观测计划红外传感器概览星载部分现在及将来地球观测计划红外传感器概览星载部分modis中等高分辨率成像光谱辐射仪eos美国3604145250m500m1km无2505001000m地球物理过程大气海洋陆地scarab辐射收支扫描仪poemenvisat1欧0250060km无1004848全球辐射收支sr扫描辐射仪fy2中国055120573km无160urad气象srom海洋监测光谱辐射仪almazib110405125600m海洋叶绿素生物生产率tmg温室气体干涉监测仪adeos日本03314010km26km10温室气体制图virs可见光红外光扫描仪trmm美国日本3751081202km无云辐射vissr可见光红外光旋转式辐射扫描仪gms日本0507510512512525km无地球制图云覆盖vissr可见光红外光自旋辐射扫描仪meteosa051252525km55km无18014地球大气观测主要的航空成像红外光谱仪瞬时视场mrad85120始于1985年92213
遥感物理-红外遥感2016-1
热红外遥感
所有的物质，只要其温度超过绝对零度，就会不断发 射红外能量；常温的地表物体发射的红外能量主要在大于 3微米的中远红外区，是热辐射。
热红外辐射不仅与物质的表面状态有关，而且是物质 内部组成和温度的函数。
在大气传输过程中，它能通过3-5微米和8-14微米两个 窗口。热红外遥感就是利用星载或机载传感器收集，记录 地物的这种热红外信息，并利用这种热红外信息来识别地 物和反演地表参数和温度、湿度和热惯量等。
地表辐射的特点：
地球环境的代表性温度为300K，对应的峰值波长接 近10微米，正好位于大气热红外窗区，这为地表以长波辐 射的形式向太空散射自射的热量创造了条件；
对微波波段而言，其能量已下降了许多数量级，然 而微波传感器的测量敏度高于热红外光谱仪，补偿了能量 不足的缺点，使利用微波辐射计接收来自目标的微波波段 热辐射噪声同样可以达到测量目标温度之目的。 从性质上讲热红外遥感与微波被动遥感是一致的， 其目的也相同，但微波与地物相互作用机理有别于热红外 辐射，故它们之间也存在着差距。
准平衡状态：如果辐射热交换过程相当的慢，以致物体中的内能 的分布来得及变化均匀，并继续处于热平衡状态，那这时的辐射可视 为具有准平衡性质。此时，物体的状态都可以看作是瞬时平衡的，仍 可用一定的温度来描述它。
地球大气中的辐射过程，一般认为在地面以上至60km的大气仍 可视为处于局地辐射平衡状态。但是地表与大气耦合面能量交换过程 复杂，一般在几个微米的表层内，处于非热平衡状态。
max
b , b 2897.8mK T
下表列出了不同温度所对应的峰值波长
300 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
9.66
第7章-热红外遥感
地球热红外辐射
地球热红外辐射由地表辐射率和地表温度两个因素决定。
地表温度与地表反射率、地表热学性质和地表红外比辐射 率相关。
辐射温度和地表温度
辐射温度被定义为所测量的物体的辐射能量所对应的温度 。对于黑体而言，物体的辐射温度等于它的真实温度。但 对于真实物体而言，热遥感器所记录的辐射温度与物体的 地表温度之间的关系可以近似地表示为。
基尔霍夫定律
在任一给定温度下，辐射通量密度与吸收率之比任何材料 都是一个常数，并等于该温度下黑体的辐射通量密度。 W W
W T 4 W T 4
任何材料的发射率都等于其吸收率
根据能量守恒定律 E E E E
1
对于不透射电磁波的物体 0 1
水体
0.99
303
299.97
3、热红外遥感辐射的影响因素
大气热辐射的影响
大气自身热辐射
大气对热红外能量的吸收
大气对太阳辐射的吸收
在紫外、红外与微波区，电磁波衰减的主要原因是大气吸 收。
主要成分：氧气、臭氧、水、二氧化碳。 大气吸收的影响主要是造成遥感影像暗淡。 大气对紫外线有很强的吸收作用，因此，现阶段中很少使 用紫外线波段。
黑体是一种理想物体，自然界中并不存在这样的物体，大 多数是灰体。因此地表温度的反演需要考虑比辐射率的影 响。
如果没有大气的影响，地物的真实温度可以直接用比辐射 率求解。
2、热红外遥感辐射源
辐射源
自然辐射源
太阳辐射：可见光和近红外的主要辐射源 常用5900K的黑体辐射来模拟 大气层对太阳辐射的吸收、反射和散射 3 地球的电磁辐射：近似300K的黑体辐射。小于 m 的波长主要是 太阳辐射的能量；大于6 m 的波长主要是地物自身的热辐射； 6 m 3 之间，太阳和地球的热辐射都要考虑。
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面积图
面积图（Area Charts），又称区 域图，是用面积来 表现连续性的频数 分布的统计图。面 积越大，频数越多 ，反之亦然。制作 面积图的原始数据 大多为频数分布表 。
饼图
饼图（Pie Charts） 是用扇形的大小来 表示数值大小的统 计图。饼图简单易 懂，并且便于比较 ，因此，饼图的制 图过程使用最为广 泛。
高低图
高低图（High-Low Charts）是用多个 垂直线段来表示数 值区域的统计图， 例如一组测定值的 范围（最小值-最大 值）、95%置信区 间（下限-上限）、 ±1.96·SD（低值均值-高值）等。
箱图
箱图（Boxplot）， 又称箱锁图，是表 示样本数据的中位 数、四分位数和极 端值的统计图形。
统计图表绘制
电子工业出版社
提
1. 条形图
2. 线图 3. 面积图 4. 饼图 5. 高低图
纲
提
6. 箱图
7. 直方图 8. 本章小结
纲
条形图
条形图（Bar Charts），又称带 形图或柱形图，它 是利用相同宽度的 条形的长短或高低 来表现统计数据大 小或变动的统计图 。
பைடு நூலகம் 线图
线图（Line Charts ），又称曲线图， 它是利用点的高低 来表明数据升降情 况的一种统计图。
直方图
直方图（ Histogram）是用 条形的长短来表示 连续性频数大小的 统计图。
本章小结
本章详细介绍了各种统计图表的具体操作步骤。由于 图表本身具有易于比较、展示数字关系的特点，因此 ，在统计分析中，SPSS的“图表（Graphs）”菜单使 用极为广泛，常常与“分析（Analyze）”菜单的统计 功能搭配使用。例如，进行频数分析时绘制直方图， 进行探索性分析时绘制箱型图，进行时间序列分析时 绘制折线图等，读者可在以后的实践应用中具体体会 。