反射类别及地物的发射光谱特点
遥感物理地物波谱特征
波谱特征:物体反射、发射、透射和散射电磁 波的本领随入射波长的改变而改变的特性,称 地物的波谱特征。
波谱信息是一切其它遥感信息的基础。 一、电磁辐射产生的微观机制简介 二、地物的反射波谱特征 三、几种典型地物的波谱特征 四、地物发射波谱
一、电磁辐射产生的微观机制简 介
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级的某两级的能量差相
反射率
四、地物的发射波谱
发射率:地物光谱辐射率与黑体光谱辐射率之比
发射波谱: 物体辐射发射率随波长而变化的曲线即 发射波谱
亮温:如黑体的辐射发射量与某温度条件下的物体 的辐射发射量相同,该黑体的温度即为该物体的亮 温
TB=T
TB -物体亮温,-物体发射率,T-物体温度
因0 1,因此,地物的亮温总是小于其实际温 度。
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。
任何物体任何时候所发射的都是一系列波长的电磁波。
微观机制
微观机制
2、反射:
物体内部粒子吸收光子后,由基态跃迁为激发态,通常粒 子的这种激发态极短,约10-8秒,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
0.4 0.35
0.3 0.25
0.2 0.15
0.1 0.05
0
波长
350 405 460 515 570 625 680 735 790 845 900 955 1010 1065 1120 1175 1230 1285 1340 1395 1450 1505 1560 1615 1670 1725 1780 1835 1890 1945 2000 2055 2110 2165 2220 2275 233地物的波谱特征
地物光谱特征的名词解释
地物光谱特征的名词解释光谱是指通过光的波长和强度来描述物质的一种方式。
地物光谱特征是指不同地物在不同波长下反射、吸收和透射光的特征,它反映了地物在光谱中的独特特征和物质组成。
一、光谱特征的基本概念1.1 反射光谱反射光谱是指地物在自然光照射下,通过吸收和反射光线而产生的光谱。
每种地物都有不同的反射率曲线,即反射光谱,因此可以通过光谱分析来识别不同地物。
1.2 吸收光谱吸收光谱是指地物对特定波长的光线进行选择性吸收的光谱。
地物的组成和结构会影响其吸收光谱,因此吸收光谱可以用来分析地物的成分和特性。
1.3 透射光谱透射光谱是指地物在光线透过其表面后,被地物内部的物质吸收、散射和透射的光谱。
透射光谱可以用来研究地物的内部构造和组成。
二、光谱特征的影响因素2.1 光谱感应机理地物光谱特征受到地物本身的化学成分、物理结构和光谱感应机理的影响。
不同物质对光的吸收、散射和透射过程有不同的机制,导致光谱特征的差异。
2.2 地物的组成和结构地物的组成和结构会影响光的吸收和散射机制,从而影响地物的光谱特征。
例如,植被的光谱特征与其叶绿素含量和叶片结构有关,岩石的光谱特征与其矿物质成分和晶体结构有关。
2.3 光照条件和观测角度光照条件和观测角度也会对地物的光谱特征产生影响。
同一地物在不同光照条件下可能呈现出不同的光谱曲线,而观测角度的变化也会影响光的入射角和反射角,从而影响地物的反射光谱。
三、地物光谱特征的应用3.1 地物识别与分类地物光谱特征的独特性使其成为地物识别和分类的重要手段。
通过分析地物的反射光谱,可以将地物按照其光谱特征分为不同类别,从而实现遥感影像的地物分类和制图。
3.2 环境监测和资源调查地物光谱特征对环境因子和资源状况具有敏感性。
通过监测地物的光谱特征变化,可以获得地表覆盖类型、植被状况、土壤类型以及水质状况等信息,为环境监测和资源调查提供数据支持。
3.3 地质勘探和矿产资源评价地物光谱特征在地质勘探和矿产资源评价中有广泛应用。
地物光谱特征名词解释
地物光谱特征名词解释
地物光谱特征是指地球表面不同地物所具有的光学特性,它是遥感技
术进行地物分类和识别的重要依据。
下面是一些地物光谱特征的解释:
1. 反射率:地物表面反射的光线中,被地物表面反射回来的光线与入
射光线之比,即反射率。
不同地物反射率差异很大,可用于地物分类
和识别。
2. 吸收特征:地物对某些波长光线具有吸收特征,如植被对红外光线
的吸收特征可用于植被覆盖度和类型的识别。
3. 反射峰:地物光谱曲线上的突出波峰,如水体的反射峰在短波红外
波段,植被的反射峰在近红外波段,可用于地物识别。
4. 色彩特征:地物的颜色可视为一种光谱特征。
如草地呈现绿色,沙
漠呈现褐色,水体呈现蓝色。
5. 形态特点:不同地物的形态特点也会对光谱特征产生影响,如建筑
物和道路呈现直线形态,农田则呈现规则的圆形或矩形。
6. 空间分布特征:地物的空间分布特征也会对光谱特征产生影响,如
山地和平原地貌的植被和水体分布不同,从而产生不同的光谱特征。
7. 混合像元:地物在遥感影像中可能出现混合像元现象,即在一个像元中同时混合了多种地物,这时候需要采取合适的处理方法进行分类和识别。
综上所述,地物光谱特征是遥感影像中地物分类和识别的重要依据,不同地物的光谱特征具有明显的差异,需要通过对光谱特征的分析和应用,进行地物的准确识别和分类。
地物反射率光谱特征曲线
地物反射率光谱特征曲线地物反射率光谱特征曲线是指在不同波长下地物对太阳辐射所反射的光的强度的变化。
通过分析地物反射率光谱特征曲线,可以获取有关地物组成、结构和性质的信息,从而在科学研究、遥感监测和环境保护等领域中发挥重要作用。
地物反射率光谱特征曲线的形状和特点是由地物类型和组成决定的。
不同地物具有不同的反射特性,因此其光谱曲线也会有很大的差异。
植被是地表最常见的地物之一,其反射率光谱特征曲线呈现出明显的特征。
在可见光波段(400-700nm),植被的反射率较高,主要是由于叶片的叶绿素吸收太阳光造成。
在红光波段(约650-700nm),植被的反射率特别高,这一段被称为"红光高谷"。
而在近红外光波段(700-1300nm),植被的反射率则相对较低,这主要是由于植被的叶绿素吸收光能的能力较弱。
土壤是地表另一个重要的地物,其反射率光谱特征曲线也有其独特之处。
在可见光波段,土壤的反射率较低,主要是由于土壤中的颜色成分(如氧化铁)吸收了部分能量。
而在近红外光波段,土壤的反射率会有所增加,这是因为土壤中存在一些具有较高反射率的矿物质,如黏土和白云石。
水体是另一种常见的地物类型,其反射率光谱特征曲线也具有独特的特征。
在可见光波段,清澈的水体的反射率较低;而在近红外光波段,水体的反射率会急剧增加。
这是因为水体中的吸收和散射现象导致部分光线无法透过水体,反而被反射回来。
除了以上提到的几种地物类型外,还有许多其他地物也具有特征明显的反射率光谱特征曲线,如岩石、建筑物、云等。
通过对这些地物的光谱特征进行解析,可以帮助我们识别和区分不同的地物类型,进而对地表进行准确的遥感监测和研究。
总而言之,地物反射率光谱特征曲线是一种重要的遥感分析工具,能够提供地物组成和性质的有关信息。
通过研究不同地物在不同波长下的反射率变化,我们能够更好地了解地球表面的特征和变化,为科学研究和环境保护提供有力支持。
4.4 地物波谱特征(1)
1. 物体反射分类
判断物体光滑或粗糙程度的瑞利准则:
h
8 cos
根据物体表面的粗糙程度,反射分为:
1)镜面反射
2)漫反射(朗伯反射) 3)实际物体反射
反射分类图示
(a) 镜面反射
(b) 漫反射(朗伯反射) (c) 实际物体反射 (d) 实际物体反射
1) 镜面反射
2) 朗伯反射
朗伯定律:漫反射的反射辐射亮度(单位面积单位立体角内 的辐射通量)和观察方向与表面法线夹角的余弦成正比。
入射电磁波的波长 入射角的大小 地表颜色与粗糙度
3、地物的反射光谱:地物的反射率随入
射波长变化的规律。
1)
地物反射光谱曲线:根据地物反射率 与波长之间的关系而绘成的曲线。地 物电磁波光谱特征的差异是遥感识别 地物性质的基本原理。 不同地物在不同波段反射率存在差异: 雪、 沙漠、湿地、小麦的光谱曲线
透明物体:具有透射一定波长电磁波能力的物体。 透射率(τ 之比。 举例: 1)水体在蓝绿波段,混水1-2米,一般水体10-20米。 2)微波对地物具有明显的透射能力,由入射波的 波长决定。 : 入射光透过物体的能量与入射总能量
λ )
•
地物的反射率、吸收率和透射率
– 对于某波段反射率高的地物,其吸收率 就低,即为弱辐射体;反之,吸收率高 的地物,其反射率就低。
Байду номын сангаас
2)
传感器探测波段的设计,是通过分析 比较地物光谱数据而确定的。 多光谱扫描仪(MSS)的波段设计:
MSS1(0.5-0.6 μm) MSS2(0.6-0.7 μm) MSS3(0.7-0.8 μm) MSS4(0.8-1.1 μm)
地物光谱特征范文
地物光谱特征范文1.反射特性:不同地物对太阳辐射的反射能力不同。
光谱曲线的形态和反射率的大小可以表明地物的光谱特征。
例如,植被通常具有较高的反射率,在可见光区域的光谱曲线呈现出绿色的特征,而被砂石覆盖的地表反射率相对较低。
2.吸收特性:地物对不同波段的光有不同的吸收能力。
通过研究光谱曲线在吸收带附近的表现,可以了解不同地物对一些特定波段的吸收情况。
例如,水体在近红外波段表现出较强的吸收特性,而植被则在可见光和近红外波段表现出较强的吸收能力。
3.阴影特性:地物表面的阴影也会对光谱特征产生影响。
阴影特性主要由地物的高度、坡度和坡向等因素决定。
阴影的存在会使得光谱曲线在一些频段显示出明显的变化,影响地物的光谱特征的解译和分析。
4.多光谱特性:通过对地物的多个频段的光谱曲线进行组合分析,可以获得更多的地物特征。
不同频段的光谱特征可以互相补充和验证,提高地物的识别和分类的准确性。
例如,针对植被分类的研究中通常采用可见光、近红外波段的数据进行组合分析。
5.光谱变化特征:地物的光谱特征具有一定的时空变化规律。
通过长时间序列的光谱数据分析,可以了解地物在不同季节、不同环境条件下的变化情况。
这对于农业、植被监测、气候变化等研究具有重要意义。
6.灵敏度特性:不同地物对光谱响应的灵敏度不同。
光谱曲线中较为剧烈的变化通常表明地物在一些波段具有较高的响应,这可以用于定量研究和遥感应用。
总之,地物光谱特征是地物与光之间的相互作用过程的反映,通过对光谱特征的分析可以深入了解地表地物的组成、结构、功能等信息,为地理、生态环境研究以及资源勘探和管理提供了重要的科学依据。
地物的反射光谱与地物波谱特性
地物的反射光谱曲线
不同的地物在不 同波段反射率存在差 异。
右图为雪地、小
麦地的光谱曲线。
植物反射波谱特性
由于植物均进行光合 作用,因此各类绿色植物 具有很相似的反射波谱特 性: 在可见光波段 0.55μm(绿光)附近有 反射率为10%-20%的一个 波峰; 在近红外波段0.81.0μm间有一个反射的陡 坡,至1.1μm附近有一个 峰值,形成植被的独有特 征。
地物的反射光谱
物体是反射波谱限于紫外、可见光
和近红外,尤其是后两波段。
物体的反射波谱是特征主要取决于该
物体与入射辐射相互作用的波长选择,即:
对入辐射是反射、吸收和投射的选择性,其 中反射作用是主要的。
地物的反射光谱
地物的反射光谱有如下特征: (1)不同的地物在不同波段反射率存在差异 (如雪地、小麦地的光谱曲线) (2)相同地物光谱曲线有相似性,但是也存在 差异性(如患虫害的小麦与正常小麦的光谱曲线) (3)地物光谱特征具有事件性和空间性(不同 时间与空间光谱特征不同
完善等很多问题仍然缺乏一套系统的、规范的我
国典型地物的波普数据。
国外地物波谱库研究现状
美国NASA于70年代初就初步建立了地
球资源信息系统(ERSIS)。包括植被、土
壤、岩矿和水体等2000余种地物的实验室 反射波谱数据。
地物波谱仪
地物波谱仪
逐渐摆脱“看图识字”的阶段,越来越依赖于地
物波谱特性的研究和发展。
我国地物波谱特性发展现状
地物波谱特性是遥感探测的基础,遥感优
化组合的依据,是定量遥感的技术与应用发展的 先决条件,但我国在地物波谱特性研究中还存在 在很多问题,尽管我国近年引进了一大批代表国 际前沿的地物波谱测试的设备,但其辅助装置不
第2章电磁辐射地物光谱特征
大连市建成区及周边地表温度分布图
六、地物的反射波谱特征
1)地物波谱:地物的电磁波响应特性随电磁波长改变 而变化的规律,称为地表物体波谱,简称地物波谱。 地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表 现。
2)地物波谱的作用:不同类型的地物,其电磁波响应 的特性不同,因此地物波谱特征是遥感识别地物的基 础。 3)太阳辐射到达地表后,一部分反射,一部分吸收, 一部分透射,即:
电磁波谱
4、遥感技术使用的电磁波分类
名称和波长(λ)范围: 名称 紫外线 可见光 波长范围 0.01 ---- 0.38 0.38 ---- 0.76 μm μm
近红外
中红外 远红外
0.76 ---- 3.0
3.0 6.0 ---- 6.0 ---- 15.0
μm
μm μm
超远红外
微 波 无线电波
大气上层臭氧的存在,而臭氧对小于0.3
µ m的电磁波 具有极强的吸收能力,所以到达地面的太阳短波辐射 中,已不存在小于0.3 µ m 的短波辐射。 的气体,其中作用最为显著的有臭氧,二氧化碳,甲 烷和水汽
真正对电磁波传播起重要吸收作用的是一些非常少量
O 吸收波长<0.2μm
O3 吸收紫外光 CO2、H2O 吸收红外及长波
2)大气散射
辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向发生
改变,向各个方向散开,称散射。
太阳辐射通过大气二次影响增加了信号中的噪声
成分,造成遥感图像质量的下降。
大气散射的三种情况:
瑞利散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时
发生的散射;主要由大气中的原子和分子引起。
散射强度与波长的四次方成反比。
----天为什么是蓝的?朝霞和夕阳偏橘 红色?
2.3 地物波谱特征
2、 影响样本光谱的因素
2、 影响样本光谱的因素 在光谱的采集过程中,对我们所感兴 趣的样本产生影响的因素很多,而且关 系非常复杂。这些因素中,有些是可以 在数据的处理过程中削弱和去除的,而 有些因素产生的影响却是无法估计和处 理的。所以在采集样本光谱时,我们必 须考虑到各种因素,尽量避免一些无法 定量的因素对最终结果产生影响。
地物反射波谱特征
反射率和反射光谱
–物体的反射
物体的反射状况根据其表面状况的不同分为三种:
镜面反射:入射角与反射角相等 漫反射:当入射辐照度I一定时,从任何角度观察
反射面,其反射辐射亮度是一个常数,这种反射 面又叫朗伯面。
实际物体反射:介于镜面和朗伯面(漫反射
面)之间
实际物体反射
设φ i、θ i分别为入射 方向的方位角和天顶 角,φ r、θ r分别为某 一反射方向的方位角 和天顶角。那么方向 反射因子ρ ’可以表 示为: Lr ( r r ) ' ( i i , r r ) I i ( i i )
1.2 测量仪器的软件介绍
多种参数设置:
Spectra Wiz软件中提供了许多设置参数来控制各种不 同的功能,例如: Detector integration time (TIME)设定光谱仪输 出信号功率; Spectral smoothing controls (SIM)设定光谱曲线平 滑算子; Number of scans to average (AVG)设定光谱平均采 样次数; 合理的设置这些参数,能够起到事半功倍的效果。例 如,选择适当的TIME和AVG参数值,能使仪器在较 短的时间内获得高信噪比的数据,这样便为数据的后 期处理减轻了负担。
或氧化镁制成,在反射天顶角≤45o时,
常见地物的反射光谱特征
常见地物的反射光谱特征嘿,朋友们!咱今天来聊聊常见地物的反射光谱特征,这可有意思啦!你看那绿油油的草地,就像一块大自然的绿色绒毯。
它对太阳光的反射可特别啦!绿光被它反射得那叫一个欢快,就好像草地在向我们展示它的生机勃勃呢!这要是跟镜子比,镜子那是直愣愣地全反射,草地可就聪明多了,它知道该把哪些光留下,哪些光送回去。
再说说那清澈的湖水吧,平静得像一面大镜子似的。
但它的反射光谱特征和镜子可不一样哦!水会吸收一些光,然后又把一部分光温柔地反射出来。
就好像湖水有自己的小脾气和喜好,它会挑选着来反射呢!你想想,要是湖水像镜子一样啥都反射,那我们看到的湖水不就成了一个晃眼的大灯泡啦?还有那黄澄澄的沙漠呀,阳光照上去,那反射出来的光都带着一股热气。
沙漠就像个大大咧咧的家伙,啥光都不挑,来者不拒地反射着。
你说它是不是特别豪爽?那树林呢,就像是一个神秘的绿色城堡。
树叶们把阳光玩得团团转,有的光被吸收了,用来进行光合作用,让树木茁壮成长;有的光则被巧妙地反射出来,让整个树林看起来都充满了生机和活力。
这就好像树林有一套自己的魔法,能把光变得不一样。
咱平时走在路上,看到的这些地物,可都有着它们独特的反射光谱特征呢!这就好比每个人都有自己的性格特点一样。
你不觉得这很神奇吗?这些地物通过它们的反射光谱特征,向我们展示着它们的美丽和独特。
想想看,如果没有这些不同的反射光谱特征,我们的世界该多单调啊!草地不再是那可爱的绿色,湖水失去了它的灵动,沙漠也没了那股热气腾腾的感觉,树林也不再神秘。
那多无趣呀!所以啊,我们要好好珍惜这些常见地物的反射光谱特征,它们可是让我们的世界变得丰富多彩的大功臣呢!我们要用心去感受它们,去欣赏它们的独特之处。
让我们一起享受这个充满奇妙反射光谱特征的美丽世界吧!这难道不是一件特别棒的事情吗?。
最新地物的反射光谱与地物波谱特性PPT课件
B2 为绿色波段,该波段位于绿色植物的反射峰附近, 对健康茂盛植物反射敏感,可以识别植物类别和评价 植物生产力,对水体具有一定的穿透力,可反映水下 地形、沙洲、沿岸沙坝等特征; B3 为红波段,该波段位于叶绿素的主要吸收带,可 用于区分植物类型、覆盖度、判断植物生长状况等, 此外该波段对裸露地表、植被、岩性、地层、构造、 地貌、水文等特征均可提供丰富的植物信息; B4 为近红外波段,该波段位于植物的高反射区,反 映了大量的植物信息,多用于植物的识别、分类,同 时它也位于水体的强吸收区,用于勾绘水体边界,识 别与水有关的地质构造、地貌等;
对遥感图片进行分类
在非监督分类中我们把周边可以进行耕作的,当地人 把此类可以长草的地区归为轻度盐碱地,在红崖山水 库地区的盐碱地都属于此类,所以在我们的盐碱地分 类中把此类盐碱地归为轻度盐碱地。
把周边不能耕作但还有一定植被生长但不能经行耕作 的地方我们把分为中度盐碱地
把周边不能耕作但还没有定植被生长但不能经行耕作 的地方我们把分为重度盐碱地 。
地物波谱特性发展现状
B5 为短波红外波段,该波段位于两个水体吸收带 之间,对植物和土壤水分含量敏感,从而提高了 区分作物的能力,此外,在该波段上雪比云的反 射率低,两者易于区分,B5 的信息量大,应用率 较高; B6 为热红外波段,该波段对地物热量辐射敏感, 根据辐射热差异可用于作物与森林区分、水体、 岩石等地表特征识别;
然后分别对轻、中、地重物度的盐反碱射地光谱谱特特征性进
行分析。在盐碱地类型光谱亮度值方面相比 较中度盐碱比重度盐碱地光谱亮度值相比呈 轻微上升趋势,轻度盐碱地在各个波段的亮 度值均处于最低。随着土壤盐碱化程度的加 深,像元亮度值在第4波段基本上呈增长趋 势,重度和重度盐碱地在第5波段亮度值达 到最高,而轻度盐碱地在第6波段反射最大。
地物的光谱特性名词解释
地物的光谱特性名词解释一、引言地物的光谱特性是遥感技术中重要的概念,它涉及到遥感图像的解释与分析。
本文旨在阐述与解释地物的光谱特性相关的一些重要名词,为读者提供相关知识和背景。
二、光谱光谱是指将可见光按照波长的长短排列成一列连续的颜色带。
它包含了波长范围从紫外线到红外线的所有可见光线。
而地物的光谱特性指的是地物在不同波段下的反射与吸收特性。
三、反射率反射率是指光线照射到地物上后被地物表面反射回来的光线所占的比例。
不同地物的反射率不同,反射率与物体的光谱特性有关。
四、吸收率吸收率是指地物对光线吸收的能力。
不同地物对不同波长的光线有不同的吸收率。
通过对吸收率的研究,可以了解地物在不同波段下的吸收特性,进而进行地物分类与识别。
五、透射率透射率是指光线穿过地物并透射到地物下方的能力。
地物的透射率与物体的光谱特性密切相关,它可以帮助我们了解地物内部结构和组成物质的特性。
六、高光谱高光谱是指对地物反射光谱进行连续而详细的测量和获取。
相比于传统的遥感技术只能获取少数波段的信息,高光谱技术可以获得相对较多的波段信息,提供更丰富的光谱特性数据。
七、光谱曲线光谱曲线是指表示地物在不同波段下反射率或吸收率的曲线图。
通过光谱曲线的分析和对比,我们可以判断地物的特征和成分,实现地物分类和定量分析。
八、光谱特征提取光谱特征提取是指从遥感图像中提取地物的光谱信息并进行分析。
通过光谱特征提取,可以实现地物的识别、分类和定量分析,为地理信息系统和环境监测提供支持。
九、光谱库光谱库是指存储各种地物光谱信息的数据库。
它包含了不同地物在不同波段下的光谱曲线和光谱特征数据。
光谱库可用于地物识别、图像解译和环境监测等应用。
十、遥感图像的光谱解译遥感图像的光谱解译是指通过对遥感图像中的光谱信息进行解读和分析,来推断地物的类型和特征。
光谱解译是遥感技术中重要的应用之一,有助于了解地物的分布和变化,提供环境管理和资源监测的信息。
十一、结论地物的光谱特性是遥感技术中重要的概念,涉及到地物的反射、吸收和透射特性。
反射光谱原理
反射光谱原理
地物反射光谱是指地物的反射率随入射波长而变化的规律。
根据地物的反射光谱所绘制的曲线成为地物反射光谱曲线通过地物反射光谱曲线的不同辨别地物是遥感识别地物性质的基本原理。
地物的反射光谱有如下特征:
(1)不同的地物在不同波段反射率存在差异(如雪地、小麦地的光谱曲线)
(2)相同地物光谱曲线有相似性,但是也存在差异性(如患虫害的小麦与正常小麦的光谱曲线)
(3)地物光谱特征具有事件性和空间性(不同时间与空间光谱特征不同)反射光谱的影响因素:入射电磁波波长,入射角度不同性质的地物,或相同属性的地物在其成份、颜色、表面结构、含水性(率)时间、空间发射光谱的影响因素:物质种类、表面状态和温度、波长。
地物的反射波谱特性
可见光和近红外波段:主要表现地物反射作用和地 物的吸收作用。(树叶苍翠欲滴、水下温度)
热红外波段:主要表现地物热辐射作用。(热红外 灵敏遥感器夜间成像河流为亮色条带,但热红外白 天成像河流为暗色条带)
微波波段:主动遥感利用地物后向散射;被动遥感 利用地物微波辐射。
可见光和近红外波段地物波谱特征——地物反射波谱特征
地物反射率
地物的反射:太阳光通过大气层照射到地球表面,地 物会发生发射作用,反射后的短波辐射一部分为遥感器 所接收。
反射率(ρ):地物的反射能量与入射总能量的比, 即ρ=(Pρ/ P 0)×100%。表征物体对电磁波谱的反射能力。
反射率是可以测定的。
地物在不同波段的反射率是不同的,利用地物反射率 的差别,可以判断地物的属性。
地物反射波谱
地物反射波谱:是研 究可见光至近红外波 段上地物反射率随波 长的变化规律。
表示方法:一般采用 二维几何空间内的曲 线表示,横坐标表示 波长,纵坐标表示反 射率。
常见的几种地物类型波谱特征
植被
土壤
水体 岩石
植被的波谱特征
在可见光波段
在0.45um附近(蓝色波段)有一个吸收谷; 在0.55um附近(绿色波段)有一个反射峰; 在0.67um附近(红色波段)有一个吸收谷。
植物的光谱曲线
影响植被波谱特征的主要因素
植物类型 植物生长季节 病虫害影响等
植被波谱特征大同小异,根据这些差异可以区分 植被类型、生长状态等。
不同植被类型的光谱曲线比较
To be
土壤的波谱特征
地物反射光谱曲线
地物反射光谱曲线
地物反射光谱曲线是在遥感图像处理中一项重要的工具。
通过分析不同地物的反射光谱曲线,我们可以有效地进行遥感图像分类和地物识别。
下面将介绍地物反射光谱曲线的三种类型及其特征。
1. 水体反射光谱曲线
水体反射光谱曲线呈现出相对较低的反射率,而且在不同波段处的反射率会有所变化。
在可见光波段(400-700nm),水体呈现出较低的反射率,而在近红外波段(700-2500nm),水体的反射率则有所上升,但仍然不高。
另外,水体的反射光谱曲线还会受到水体深度、水体质量和水体浑浊度的影响,变化范围较大。
2. 植被反射光谱曲线
植被反射光谱曲线呈现出在可见光波段处相对较高的反射率,而在红外波段处则呈现出很高的反射率。
植被的反射率还与植被类型、植物叶片覆盖度和植物叶片结构等因素有关。
另外,不同的植被在反射光谱曲线中的表现也不尽相同,例如绿色植被反射率高于灌木,而草地的反射率则低于森林。
3. 土地反射光谱曲线
土地反射光谱曲线通常呈现出较低的反射率。
在可见光波段,土地的
反射率较低,而在近红外波段处反射率则会略微上升。
另外,土地的反射光谱曲线还会受到土地类型、植被覆盖度和土壤湿度等因素的影响。
例如,裸露的土地反射率高于有植被覆盖的土地,干燥的土壤反射率高于潮湿的土壤。
以上是地物反射光谱曲线的三种类型及其特征。
研究不同地物的反射光谱曲线能够帮助我们准确地进行遥感图像分类和地物识别,为资源环境监测、城市规划和农业生产等领域提供有力支撑。
地物光谱特征
地物光谱特征
地物光谱特征是指不同地物(如植被、土壤、水体等)在不同波段的光谱反射特性。
1. 植被光谱特征:植被在可见光谱区域(400-700nm)表现出明显的吸收特征,主要是由于叶绿素的吸收作用。
在红光(约650-700nm)处,植被的反射率较低,而在近红外光(约700-1300nm)处,植被的反射率较高。
这种反射特征可用于估算植被的叶绿素含量和植被覆盖度。
2. 水体光谱特征:水体对可见光和近红外光呈现不同的反射和吸收特性。
水体对蓝光(约400-500nm)吸收较高,对绿光(约500-600nm)吸收较低,而对近红外光(约700-800nm)反射率较高。
这种反射特征可用于水质参数(如浊度、叶绿素浓度等)的监测。
3. 土壤光谱特征:土壤的光谱反射特性受土壤类型、含水量、有机质含量等因素的影响较大。
一般来说,裸露土壤在可见光谱区域呈现较高的反射率,而在近红外光谱区域呈现较低的反射率。
土壤的反射特征可用于土壤类型分类、土壤有机质含量和水分含量估算等。
不同地物的光谱特征可以通过遥感技术获取和分析,从而实现对地物类型、分布、变化等的监测和研究。
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2.典型地物反射波谱特征
岩石:形态各异,没有统一的变 化规律
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2.典型地物反射波谱特征
岩石的反射波谱曲线受:
• 矿物成分 • 矿物含量 • 风化程度 • 含水状况 • 颗粒大小 • 表面光滑程度 • 色泽等影响
电磁波与物体间的相互作用图
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Hale Waihona Puke 比较概念: 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(apparent reflectance ):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。 =地表反射率+大气反射率。所以需要大气校正为地表反射率。“5S”和“6S” 模型输入的是表观反射率而MODTRAN模型要求输入的是辐射亮度。 反照率(albedo):反照率是指地表在太阳辐射的影响下,反射辐射通量与入 射辐射通量的比值。它是反演很多地表参数的重要变量,反映了地表对太阳辐 射的吸收能力。 它与反射率的概念是有区别的:反射率(reflectance)是指某一波段向一定方向 的反射,因而反照率是反射率在所有方向上的积分;反射率是波长的函数,不 同波长反射率不一样,反照率是对全波长而言的。反照率的定义是地物全波段 的反射比,反射率为各个波段的反射系数。因此,反照率为地物波长从0 到∞的反 射比。
地物的反射辐射
主讲教师:刘丹丹
主要 内容
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反射率的概念 典型地物的光谱反射特性 地物波谱特性的测定
电磁波与介质的相互作用(回顾)
遇到介质(气体、液体、固体),发生一系列现象:
• 反射:镜面反射--入射角等于反射
• • • •
角; 漫反射--反射向四面八方 折射:射入介质,折射角一般不等 于入射角 吸收:部分被介质吸收 透射:从入射延伸方向射出介质 发射(辐射):自身向外辐射能量
物反射率与波长之间的关系 而绘成的曲线。
2.典型地物的光谱反射特性
不同地物在不同波段反射 率存在差异:雪、 沙漠、 湿地、小麦的光谱曲线
2.典型地物的光谱反射特性
同类地物的反射光谱具 有相似性,但也有差异性。 并且地物的光谱特性具有 时间特性和空间特性。
1)植被 植被的光谱曲线,可分为三段: 0.4-0.76m: 有一个小的反射峰,位于绿色波段(0.55 m ),两边 (蓝、红)为吸收带(凹谷)
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3.地物波谱特性的测定
ISI921VF野外地物光谱辐射计
地物测 量
软件制图
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反射率大小与物体本身的性质和表面状况、波长、入射角等有关。 三种反射状况:镜面反射、漫反射、方向反射 朗伯面:对于漫反射面,当入射照度一定时,从任何角度观察反 射面,其反射亮度是一个常数,这种反射面称朗伯面 实际物体多数为方向反射,介于镜面和朗伯面间
P EP E
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2.典型地物的光谱反射特性
地物的反射光谱:地物的反 射率随入射波长变化的规律。 地物反射光谱曲线:根据地
0.76-1.3 m: 高反射,在0.7 m处反射率迅速增大,至1.1处有峰值
1.3-2.5 m: 受植物含水量影响,吸收率增加,反射率下降,形成几 个低谷
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2.典型地物反射波谱特征
土壤:没有明显的波峰波谷 土质越细反射率越高,有机 质含量越高含水量越高,反 射率越低
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2.典型地物反射波谱特征