遥感能源力学
每天,来自太阳的电磁辐射都会撞击地球表面。该入射能量(Ei)撞击地球,并且可以通过3种方式与地球相互作用。
- 首先,它可能会反射离开地球(Er)。
- 其次,它可以引入地球上(Ea)
- 最后,它可以被传输能量(Et)
某些电磁能(EM)在撞击地球表面之前可以自由通过 大气层窗户。
在遥感中,光线(入射能量)从轨道(反射能量)反射回轨道上的传感器。实际上,反射的能量是由传感器检测到的。
入射能量
真正到达地球的电磁辐射是入射能量(Ei)。从这里开始,地球的特征会反射,吸收和传输不同比例的能量。
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入射能量是反射、吸收和传输能量的组合。地球上不同的物体反射、吸收和传输不同比例的能量。这意味着特征具有不同的光谱反射率。反射与入射能量的比例是物体的光谱反射率(p)。入射能量是这三种能量类型的总和。
入射能量公式:
Ei = Er + Ea + Et
由于地球上的不同特征,入射能量的相互作用是不同的。地球的特征有不同比例的能量被反射、吸收和传输。换言之,每个物体都有自己的光谱特征。
但传感器确实能探测到反射的能量。这些差异使我们的眼睛 和传感器能够区分地球上不同波长的物体。
物体的光反射
就像我们的眼睛看到颜色一样,看到的事物也是因为电磁能量 从物体反射到眼睛中。
传感器与特定波长(可见、红外、紫外线)的反射能量相似。波长范围为“光谱波段”。光谱波段是波长范围。例如,红外光谱从 750 nm 到 1 mm。此外,紫外线范围为100至400nm。
这个想法是多光谱和高光谱遥感 的核心。通常,多光谱图像可以具有3到10个波段。而高光谱图像 具有数百个较细的波段。
传感器测量的反射能量等于入射能量减去吸收和传输的能量。
与来自太阳的入射能量相比,反射回传感器的能量比例是多少呢?
反射能量公式:
Er = Ei – Ea – Et
每个物体都有一个独特的光谱特征,可以吸收,透射和反射不同数量的波长。
光谱反射率公式:
p = Er/Ei
无源与有源传感器
遥感的两种类型是无源传感器和有源传感器。
被动遥感测量特定频率(v)(即波长Λ)的自然能。
例如,传感器可以测量390-700 nm范围内的可见能量。
电磁频谱(未按比例绘制)
而像LIDAR 这样的有源传感器会发送自己的光脉冲,并在返回到传感器时对其进行测量。
来源:开源地理空间基金会中文分会
来源链接:https://www.osgeo.cn/post/1ca6b
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