第八章 定量遥感基础.pdf

《遥感概论》课程
第八章第八章定量遥感基础定量遥感基础
主讲教师:秦其明主讲教师:秦其明
北京大学地球与空间科学学院北京大学地球与空间科学学院
本节主要目录本节主要目录
ƒƒ 定量遥感基础定量遥感基础
ƒƒ 遥感信息模型遥感信息模型
ƒƒ 定量遥感主要研究内容定量遥感主要研究内容
定量遥感基础定量遥感基础
ƒƒ 利用遥感器获取的地表地物的电磁波信息,在计算利用遥感器获取的地表地物的电磁波信息,在计算
机系统支持下,通过数学的或物理的模型将遥感信机系统支持下,通过数学的或物理的模型将遥感信
息与观测地表目标参量联系起来,定量地反演或推息与观测地表目标参量联系起来,定量地反演或推
算出某些地学、生物学及大气等目标参量,是当前算出某些地学、生物学及大气等目标参量,是当前
遥感发展的前沿。定量遥感分为:遥感发展的前沿。定量遥感分为:
-- 可见光、近红外波段的定量遥感可见光、近红外波段的定量遥感
-- 热红外波段的定量遥感热红外波段的定量遥感
-- 微波遥感的对地观测微波遥感的对地观测
可见光、近红外波段定量遥感基础可见光、近红外波段定量遥感基础
ƒ 遥感的基本过程可以看作是
电磁波与大气相互作用过程
以及电磁波与地表的相互作
用过程的叠加。
–电磁波与大气相互作用形成大
气效应。大气效应是电磁辐射
在太阳-目标物-传感器系统的
传输过程中受到大气分子、水
气、气溶胶和尘粒等散射、吸
收和折射等影响
–地表非朗伯体特性,大多数情
况下的地面物质都不是均一的
朗伯体,朗伯体的假设给计算
带来很大的误差,用地表的二
向反射率分布函数(BRDF)来
描述地表的非朗伯体特性
可见光、近红外波段定量遥感基础可见光、近红外波段定量遥感基础
热红外波段的定量遥感基础热红外波段的定量遥感基础
ƒƒ 测定地表温度和比测定地表温度和比大气吸收、散射和发射
辐射率辐射率
ƒƒ 传感器所测量的量传感器所测量的量大气
是辐射能是辐射能
地表温度、比辐射率
热红外波段的定量遥感基础热红外波段的定量遥感基础
„ 在热学中,温度是物质分子热运动平均动能的量
度,描述了物质内部分子热运动的剧烈程度。正
是由于物质内部微观粒子的运动导致了物质向外
发射电磁波,即热辐射
„ 热红外波段遥感测量的正是地表物质的热辐射。
地球环境的代表性温度为300K,它对应的接近
10μm,正接近热红外大气窗口区
„ 对于非黑体而言,由于其辐射亮度受自身比辐射
率的影响,所以比辐射率是联系亮温与真实温度
的桥梁
微波遥感的对地观测基础微波遥感的对地观测基础
ƒƒ 合成孔径雷达二维成像过程是通过安装在运动平合成孔径雷达二维成像过程是通过安装在运动平
台上的雷达天线不断地发射脉冲信号台上的雷达天线不断地发射脉冲信号,,接受它们在接受它们在
地面的回波信号地面的回波信号,,经信号的成像处理形成二维经信号的成像处理形成二维SARSAR
影像影像,,影像中的每一像素的幅度只与目标的后向散影像中的每一像素的幅度只与目标的后向散
射系数有关射系数有关
ƒƒ 随着应用的需要,不仅希望得到随着应用的需要,不仅希望得到SARSAR照射场景的二照射场景的二
维信息,而且希望能得到该区域的高度信息维信息,而且希望能得到该区域的高度信息
ƒƒ 获取地表形态垂直变化的遥感测量传感器主要有获取地表形态垂直变化的遥感测量传感器主要有
干涉雷达,即干涉测量合成孔径雷达干涉雷达,即干涉测量合成孔径雷达
定量遥感主要研究内容定量遥感主要研究内容
ƒƒ 遥感器定标遥感器定标
ƒƒ 大气纠正大气纠正
ƒƒ 定量遥感模型定量遥感模型
ƒƒ 尺度效应与混合像元分解尺度效应与混合像元分解
ƒƒ 多角度遥感多角度遥感
遥感器定标遥感器定标
ƒƒ 遥感器定标是指建立遥感器每个探测元件所输出信遥感器定标是指建立遥感器每个探测元件所输出信
号的数值量化值与该探测器对应像元内的实际地物号的数值量化值与该探测器对应像元内的实际地物
辐射亮度值之间的定量关系辐射亮度值之间的定量关系
ƒƒ 由于卫星运行时所获取的遥感信息受到诸多因素影由于卫星运行时所获取的遥感信息受到诸多因素影
响,如遥感器系统的畸变、大气传播的干扰、地形响,如遥感器系统的畸变、大气传播的干扰、地形
影响等都会造成遥感器采集到的辐射能量与目标地影响等都会造成遥感器采集到的辐射能量与目标地
物实际的辐射能量之间存在较大偏差物实际的辐射能量之间存在较大偏差
ƒƒ 遥感器定标是遥感数据定量化处理中的最基本环节,遥感器定标是遥感数据定量化处理中的最基本环