為什么地球科學中的大氣窗很重要??
地球的大氣窗是什么??
你有沒有想過光是如何通過大氣層進入地球的?
由于臭氧、水、二氧化碳和大氣中的其他分子,這就避免了有害輻射。
因此,我們只能看到電磁(EM)光譜的特定部分。這種現象被稱為地球的“大氣窗”。
在遙感技術中,傳感器被用來捕捉那些特定的光譜帶。
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空氣中的窗戶像一幅布滿小孔的窗簾?
并非所有的電磁波譜都會撞擊地球表面。大氣吸收阻止特定類型的電磁輻射通過大氣。
上層大氣阻擋了100%的伽馬射線、X射線和大多數紫外線。但請注意可見光是如何自由通過的。我們的眼睛用這種可見光來觀察地球上的特征。
大氣電磁不透明度
把大氣窗想象成 帶孔窗簾 . 和具體的 multispectral and hyperspectral bands 可以自由通行。
窗簾(大氣窗)阻擋特定波長,如伽馬射線。但在現實中,帷幕是水蒸氣、臭氧、二氧化碳和大氣中的分子。這些阻塞的波長被稱為“吸收帶”。
窗簾上的孔是“大氣窗”,具有特定的電磁波譜帶,可以自由通過。在下面的圖片中,你可以看到可見光和近紅外光幾乎是自由通過的。
概括地說, 大氣窗 是電磁頻譜中可以通過大氣傳輸的部分。而且 吸收帶 是電磁頻譜中可以通過大氣傳輸的部分。
大氣窗對遙感的影響?
大氣窗口允許特定類型的電磁輻射自由通過。無線電波很容易通過。但X射線不能也被阻擋在吸收帶內。
但這和 remote sensing 有什么關系?
工程師在設計傳感器時,總是牢記大氣窗。他們需要知道哪些光譜帶傳感器可以測量。
上圖顯示了地球的“大氣窗”。電磁輻射(藍色)是傳感器在地球上能夠看到的。
我們的眼睛可以看到紅色、綠色和藍色,這是可見光。健康的植物(或葉綠素)反射更多的綠光。但是,它能吸收更多的紅光和藍光。這就是為什么我們的眼睛看到植物是綠色的。實際上,這是 Normalized Vegetation Difference Index (NDVI)。
但工程師們也設計了傳感器來探測不可見光。例如,植被反射的近紅外(NIR)是肉眼看不見的。但是傳感器可以獲取這些光譜信息。如果您執行任何類型的 image classification technique ,最有可能使用這些主體。
總之,特殊類型的傳感器可以揭示地球特征的新見解,而我們的眼睛卻不能。
閱讀更多: OBIA – Object-Based Image Analysis (GEOBIA) – Think Objects, Not Pixels
讓我們總結一下?
大氣窗是太陽電磁輻射穿透地球大氣層的波長。
遙感不僅利用了可見光譜(紅、綠、藍),而且還利用了不可見光。
這就是為什么工程師在設計過程中要記住大氣窗。
除非你是一個大氣科學家,為什么要測量一些沒有到達地球的東西?
來源:開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接:https://www.osgeo.cn/post/12d36
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