遙感能源力學
每天,來自太陽的電磁輻射都會撞擊地球表面。該入射能量(Ei)撞擊地球,并且可以通過3種方式與地球相互作用。
- 首先,它可能會反射離開地球(Er)。
- 其次,它可以引入地球上(Ea)
- 最后,它可以被傳輸能量(Et)
某些電磁能(EM)在撞擊地球表面之前可以自由通過 大氣層窗戶。
在遙感中,光線(入射能量)從軌道(反射能量)反射回軌道上的傳感器。實際上,反射的能量是由傳感器檢測到的。
入射能量
真正到達地球的電磁輻射是入射能量(Ei)。從這里開始,地球的特征會反射,吸收和傳輸不同比例的能量。
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入射能量是反射、吸收和傳輸能量的組合。地球上不同的物體反射、吸收和傳輸不同比例的能量。這意味著特征具有不同的光譜反射率。反射與入射能量的比例是物體的光譜反射率(p)。入射能量是這三種能量類型的總和。
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、吸收和傳輸。換言之,每個物體都有自己的光譜特征。
但傳感器確實能探測到反射的能量。這些差異使我們的眼睛 和傳感器能夠區分地球上不同波長的物體。
物體的光反射
就像我們的眼睛看到顏色一樣,看到的事物也是因為電磁能量 從物體反射到眼睛中。
傳感器與特定波長(可見、紅外、紫外線)的反射能量相似。波長范圍為“光譜波段”。光譜波段是波長范圍。例如,紅外光譜從 750 nm 到 1 mm。此外,紫外線范圍為100至400nm。
這個想法是多光譜和高光譜遙感 的核心。通常,多光譜圖像可以具有3到10個波段。而高光譜圖像 具有數百個較細的波段。
傳感器測量的反射能量等于入射能量減去吸收和傳輸的能量。
與來自太陽的入射能量相比,反射回傳感器的能量比例是多少呢?
反射能量公式:
Er = Ei – Ea – Et
每個物體都有一個獨特的光譜特征,可以吸收,透射和反射不同數量的波長。
光譜反射率公式:
p = Er/Ei
無源與有源傳感器
遙感的兩種類型是無源傳感器和有源傳感器。
被動遙感測量特定頻率(v)(即波長Λ)的自然能。
例如,傳感器可以測量390-700 nm范圍內的可見能量。
電磁頻譜(未按比例繪制)
而像LIDAR 這樣的有源傳感器會發送自己的光脈沖,并在返回到傳感器時對其進行測量。
來源:開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接:https://www.osgeo.cn/post/1ca6b
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