最新地球的辐射与地物波谱(精)教学讲义PPT课件.ppt

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1、地球的辐射与地物波谱(精)2.3地球的辐射与地物波谱2.3.1、太阳辐射与地表的相互作用波段名称可见光与近红外中红外远红外波长0.3-2.5μm2.5-6μm>6μm辐射特性地表反射太阳辐射为主地表反射太阳辐射和自身热辐射地表物体自身热辐射为主地球辐射的分段特性22.3地球的辐射与地物波谱2.3.2、地表自身热辐射地表物体的辐射遵循基尔霍夫定律：地球辐射接近于300K黑体辐射，但由于大气影响（主要是吸收），实际的辐射曲线未不平滑的折线。3782.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征实际物体的反射，介于镜面反射和漫反射之间。在入射辐照度相同时，

2、反射辐射亮度的大小既与入射方位角和天顶角有关，也与反射方向的方位角与天顶角有关。入射辐照度Ii由两部分组成，一部分是太阳的直接辐射，其辐照度大小与太阳天顶角θi和日地距离D有关；另一部分是太阳辐射经过大气散射后又漫入射到地面的部分，其辐照度与入射角无关。92.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征反射波谱：研究地物反射率随波长的变化规律识别地物地物反射曲线的形态相差很大，表明反射率随波长变化的规律不同图：植被、水体、干的土壤102.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征112.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征植被的

3、光谱曲线：可分为三段：0.4-0.76m: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）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12影响植被波谱特征的主要因素132.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、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142.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征水体：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。水

4、中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。152.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征不同叶绿素含量时水体的波谱曲线162.3地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征岩石：形态各异，没有统一的变化规律17岩石的光谱反射率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18192.3地球的辐射与地物波谱2.3.4、地物波谱特性的测量—测量理论（1）双向反射分布函数BRDF(bidirectionalreflectancedistributionfunct

5、ion)意义：引起反射的增量/入射有一微增量七十年代初Nicodemus给出了二向性反射分布函数的迄今最完善的定义入射辐射天顶角；入射辐射方位角；反射辐射天顶角；反射辐射方位角；分子分母均为两个无穷小量，实际测量中很少采用。202.3地球的辐射与地物波谱2.3.4、地物波谱特性的测量—测量理论（2）二向反射因子（BRF）BRF：在给定的立体角锥体所限制的方向内，在一定的辐照度和观测条件下，目标的反射辐射通量与处于同一辐照度和观测条件的标准参考面（理想朗伯反射面）的反射辐射通量之比。212.3地球的辐射与地物波谱2.3.4、地物波谱特性的测量—测量方法（1）

6、样品的实验室测量，常用分光光度计，应用不广泛。（2）野外测量，采用比较法。22辐射传输模型传感器从高空探测地面物体时，所接收到的电磁波能量包括：（1）地物直接反射的太阳辐射IS；（2）漫入射辐射射入地面，又反射到大气中，再进入传感器ID；（3）由于大气散射没有到达地面就直接进入传感器的部分IO（程辐射）。232.3地球的辐射与地物波谱2.3.4、地物波谱特性的测量—测量方法1）垂直测量：使所得数据能与航空、航天传感器所获得的数据进行比较。认为实际目标与标准板的测量值之比就是反射率之比。没有考虑入射角度变化时造成的反射辐射值的变化，对实际地物在一定程度上取近

7、似朗伯体。：被测物体的反射率；：标准板的反射率；：分别为测量物体和标准板的仪器测量值。242.3地球的辐射与地物波谱2.3.4、地物波谱特性的测量—测量方法2）非垂直测量：测量不同角度的方向反射比因子。因为辐射到地物的光线由来自太阳的直射光（近似定向入射）和天空的散射光（近似半球入射），方向反射比因子取两者的加权和。252.3地球的辐射与地物波谱2.3.4、地物波谱特性的测量—测量方法26实验（地物波谱测量）ISI921VF野外地物光谱辐射计地物测量软件制图27实验步骤（1）地物光谱辐射计充电（2）安装光谱辐射计（3）测量地物光谱（4）安装软件（6）数据分

8、析、写实验报告（5）数据传输28实验安排时间：9月18日（周一）早