空间紫外遥感光谱辐射计光谱辐亮度定标三种方法的比较_邢进
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遥感的概念:从不同高度的平台上,使用各种传感器,接受来自地球表层各类电磁波的信息,并对这信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特征进行远距离的探测和识别的一门科学技术。
遥感的特点:宏观性、综合性、可比性,多波段性,时效性,客观性,经济性,局限性(信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求)遥感的类型:按机理划分:被动遥感(传感器不向目标发射电磁波,仅被动的接收目标物的自身发射和对自然辐射的反射能量)主动遥感(传感器主动发射一定电磁波能量并接受标反射回来的信号)按平台划分:地面遥感:如车载,船载,手提,固定或活动高架平台等航空遥感: 传感器设置在航空器上(小于80km),主要为飞机,气球等航天遥感:传感器设置在航天器上(大于80km),如人造地球卫星、航天飞机,空间站,火箭等,以卫星为平台的遥感叫做卫星遥感按电磁波段划分:可见光遥感(电磁波波长范围:0.38~0.76μm)红外遥感(电磁波波长范围:0.76~1000μm)微波遥感(电磁波波长范围:1mm~10m)按大的研究领域划分:陆地遥感;大气遥感;海洋遥感。
按应用范围划分:资源环境遥感;灾害遥感;农业遥感;地质遥感;渔业遥感....遥感技术系统的概念:是一个从地面到空中直至空间,从信息的收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统;它能够实现对全球范围的多层次、多视角、多领域的立体观测,是获取地球资源的现代高科技的重要手段电磁波谱:按各种电磁波在真空中的波长或频率,递增或递减排列制成的图表电磁波谱的波段和遥感常用的电磁波波段:按波长由小到大依次为:γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。
常用的是:紫外(0.01-0.38um)可见光(0.38-0.76um)红外(0.76-1000um)微波遥感器(1mm-1m) 辐射亮度:辐射亮度L: 面辐射源,在某一方向,单位投影表面、单位立体角内的辐射通量。
单位是瓦/ 米²•球面度(W/m²•Sr)黑体辐射的三个特征;辐射出射度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值;温度越高,辐射出射度越大,不同温度的曲线不相交;随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。
辐射定标是进行遥感定量反演的一个前提,在遥感应用占有很重要的位置,下面部分内容主要摘自童庆禧先生的《高光谱遥感》辐射定标:建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。
1.实验室定标:在遥感器发射之前对其进行的波长位置、辐射精度、空间定位等的定标,将仪器的输出值转换为辐射值。
有的仪器内有内定定标系统。
但是在仪器运行之后,还需要定期定标,以监测仪器性能的变化,相应调整定标参数。
1光谱定标,其目的视确定遥感传感器每个波段的中心波长和带宽,以及光谱响应函数2辐射定标绝对定标:通过各种标准辐射源,在不同波谱段建立成像光谱仪入瞳处的光谱辐射亮度值与成像光谱仪输出的数字量化值之间的定量关系相对定标:确定场景中各像元之间、各探测器之间、各波谱之间以及不同时间测得的辐射量的相对值。
2.机上和星上定标机上定标用来经常性的检查飞行中的遥感器定标情况,一般采用内定标的方法,即辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上,在大气层外,太阳的辐照度可以认为是一个常数,因此也可以选择太阳作为基准光源,通过太阳定标系统对星载成像光谱仪器进行绝对定标。
3.场地定标(是最难的一个)场地定标指的是遥感器处于正常运行条件下,选择辐射定标场地,通过地面同步测量对遥感器的定标,场地定标可以实现全孔径、全视场、全动态范围的定标,并考虑到了大气传输和环境的影响。
该定标方法可以实现对遥感器运行状态下与获取地面图像完全相同条件的绝对校正,可以提供遥感器整个寿命期间的定标,对遥感器进行真实性检验和对一些模型进行正确性检验。
但是地面目标应是典型的均匀稳定目标,地面定标还必须同时测量和计算遥感器过顶时的大气环境参量和地物反射率。
原理:在遥感器飞越辐射定标场地上空时,在定标场地选择偌干个像元区,测量成像光谱仪对应的地物的各波段光谱反射率和大气光谱等参量,并利用大气辐射传输模型等手段给出成像光谱仪入瞳处各光谱带的辐射亮度,最后确定它与成像光谱仪对应输出的数字量化值的数量关系,求解定标系数,并估算定标不确定性。
第14卷第2期OpticsandPrecisionEngineering2006年4月光学精密工程Vol.14No.2Apr.2006文章编号10042924X(2006)022*******利用积分球光源定标空间紫外遥感光谱辐射计王淑荣1,邢进1,2,李福田1(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:基于内部照明积分球的辐亮度定标方法,获得了接近理想的大面积辐亮度光源(~2%),标定了在研的空间紫外遥感光谱辐射计的亮度响应度。
在假设标准灯为均匀亮度的点光源情况下,对照明因子进行了修正射板对此修正进行了实验研究,(1%)的结论。
初步的定标数据分析显示,不确定度来源,。
关键词:光谱辐亮度定标;;;中图分类号:TP73 Spectralresponsivitycalibrationofultravioletremote sensingspectroradiometerinspaceusingintegratingsphereWANGShu2rong1,XINGJin1,2,LIFu2tian1(1.StateKeyLaboratoryofAppliedOptics,ChangchunInstituteofOptics,Fine MechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130031,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China) Abstract:Acalibrationtechniquebasedoninternallyilluminatedintegratingspherewaspresen ted,andthelargeareauniform(~2%)sourceofradianceclosetoidealsourcewasachieved,theradiancere2sponsivitiesoftheultr avioletremotesensingspectroradiometerinspaceunderdevelopmentwereob2tained.Undert heconditionthatFELstandardlampwasassumedtobeauniformpointsource,theil2luminating factorsofbothsourceswerecorrected,inthemeantime,twokindsofdiffuserswerein2volvedin theexperimentalresearchforthiscorrection.Aconclusionisgiventhattheradiancerespon2sivi tiesofthespectroradiometerobtainedthroughthesetwokindsofdiffusersareconsistentwithin 1%.Apreliminaryanalysisofcalibrationdatashowsthattheuncertaintyofthespectralirradian cemeasurementinthequartztungstenhalogenlampandtheuncertaintyindistancemeasureme ntarethemajorfactorsofuncertaintyinthespherecalibrationtechnique.Thistechniquecanbeu sedtoimprovetheprecisionofcalibrationinultravioletwavelengthrange,andtheuncertaintyin calibrationcanbere2ducedsignificantlytoo.收稿日期:2005212222;修订日期:2006201212.基金项目:2004年应用光学国家重点实验室基金支持。
title高光谱遥感(成都理工大学) 中国大学mooc答案100分最新版content第1章概论第1章测验1、高光谱遥感是指:答案: 高光谱分辨率遥感2、下面哪项不是高光谱遥感的特点:答案: 通道不连续3、与传统多光谱遥感相比,高光谱遥感:答案: 每个像元是一条连续的光谱曲线4、植被光谱曲线的红边是指:答案: 可见光到近红外的反射率快速升高5、下列波段对地物有明显穿透作用的波段是:答案: 微波6、大气散射分为瑞利散射、米氏散射、无选择散射。
答案: 正确7、维恩位移定律表明黑体最大辐射出射度对应波长与黑体的温度成正比。
答案: 错误8、漫反射又称朗伯反射。
答案: 正确9、高光谱成像光谱仪常用的工作模式有摆扫型和推扫型。
答案: 正确10、我国的高光谱卫星有高分三号、珠海一号、资源一号等。
答案: 错误11、大气窗口是指_____较高的波段。
答案: 透射率12、水体对近红外波段的主要作用为______。
答案: 吸收13、黑体辐射定律揭示了____和辐射情况的规律答案: 温度14、维恩位移定律表明物体温度越高物体辐射出射度的峰值波长越_____。
答案: 小15、在热红外波段,利用岩石和矿物的____特性可以对一些岩石和矿物进行区别。
答案: 热辐射第1章概论高光谱遥感概述1、高光谱遥感主要通过()识别地物。
答案: 光谱2、光谱分辨率在()λ的遥感信息称之为高光谱遥感。
答案: 1/1003、高光谱遥感的特点:答案: 波段窄;波段多;波段连续;可成像4、高光谱遥感可应用于以下哪些方面()。
答案: 树种识别;地质填图;作物病害程度;矿物识别5、波长范围越宽,光谱分辨率越低。
答案: 正确6、多光谱遥感的光谱分辨率高达纳米(nm)数量级,往往具有波段多的特点。
答案: 错误7、高光谱遥感借助( ),能在紫外、可见光、近红外和中红外区域、获取许多非常窄且光谱连续的图像数据。
答案: 成像光谱仪8、地球上不同的物质都有自己独特的光谱特征,物质的光谱就像人的“指纹”一样。
福师1203考试批次《遥感导论》复习题及参考答案一本课程复习题所提供的答案仅供学员在复习过程中参考之用,有问题请到课程论坛提问。
一、填空题(每空1分,共10分)1.大气对电磁波的反射作用主要发生在顶部,因此应尽量选天气接收遥感信号。
参考答案:云层;无云2.散射现象的实质是电磁波在传输总遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。
这种现象只有当大气中的分子或其他威力的直径小于或相当于辐射波长时才会发生。
大气散射的三种情况是、、。
参考答案:瑞利散射;米氏散射;无选择性散射3.遥感图像计算机分类是技术在遥感领域中的具体应用。
该技术的关键是提取待识别模式的一组,所依赖的是地物的。
参考答案:统计模式识别;统计特征值;光谱特征4.航空像片的像点位移量与地形高差成比,与航高成比。
参考答案:正;反二、选择题(每题备选答案中只有一个正确选项,选对得3分,共15分)1.有关航空像片比例尺的描述,正确的是()。
A、是像片上两点间距离与地面上相应两点间实际距离之比;B、像片上的实际比例尺可以用焦距除以航高来计算;C、地形起伏会产生像点位移,但不影响图像上两点间比例尺计算;D、倾斜摄影不会引起像片比例尺变化。
参考答案:A2.对于Landsat-7 上ETM+数据的描述,正确的是()。
A、TM2是蓝色波段,对水体有一定透射能力;B、TM6是热红外波段,空间分辨率120米;C、TM3是红色波段,可用来测量绿色素吸收率并进行植物分类;D、TM5是短波红外,可探测浅水水下特征。
参考答案:C3.在可见光波段有一个小的反射峰(0.55微米附近),两侧(0.45和0.67微米附近)有两个吸收带,近红外波段(0.7—0.8微米)有一反射“陡坡”,至1.1微米附近有一峰值。
具有这种反射波谱特征的是()。
A、植被;B、土壤;C、水体;D、岩石参考答案:A4.太阳辐射和地球辐射的峰值波长为:()A、0.48μm和9.66μmB、9.66μm和0.48μmC、2.5μm和5μmD、0.5μm和0.8μm参考答案:A5.BIL是遥感数字图像的()A、按波段顺序依次排列的数据格式B、逐行按波段次序排列的数据格式C、每个像元按波段次序交叉排列的数据格式D、以上都不是参考答案:B三、名词解释(每词3分,共15分)1.大气窗口参考答案:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射,透过率较高的波长范围。
第一章广义的遥感:一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
遥感定义:应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示物体的特征性质及其变化的综合探测技术。
遥感系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用主动遥感:由探测器主动一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号被动遥感:传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标无的自身发射和对自然辐射源的反射能量作为对地观测系统,遥感与常规手段相比有什么特点?①大面积同步观测:传统地面调查实施困难,工作量大,遥感观测可以不受地面阻隔等限制。
②时效性:可以短时间内对同一地区进行重复探测,发现地球上许多事物的动态变化,传统调查,需要大量人力物力,用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。
因此,遥感大大提高了观测的时效性。
这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测,以及军事行动等都非常重要。
(比较多,大家理解性的删除自己不需要的)③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计,使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容,所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较,遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
④经济性遥感的费用投入与所获得的效益,与传统的方法相比,可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。
⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限,有待进一步开发,需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合,特别是地面调查和验证。
遥感分类遥感的分类:1.按遥感的平台:地面遥感、航天遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2.按传感器的探测波段:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感3.按工作方式:主动遥感和被动遥感、成像遥感与非成像遥感4.按遥感的应用领域:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感第二章辐射能量(W):电磁辐射的能量辐射通量(Φ):单位时间内通过某一面积的辐射能量辐射通量密度(E):单位时间内通过单位面积的能量辐照度(I):被辐射的物体表面单位面积上的辐射能量辐照出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射能量辐射亮度(L):辐射源在某一方向,单位投影表面,单位立体内的辐射通量绝对黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是黑体普朗克公式:2521 ()1hckThcMe=•-λλπλ,Tλ玻尔兹曼定律:M=σT4维恩位移定:λmax·T=b 黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对温度成反比电磁波谱散射类型:① 瑞利散射:大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射,主要由大气中的原子和 分子,如二氧化碳、臭氧和氧气分子等引起的。
辐射定标几何校正顺序1.引言1.1 概述在辐射定标和几何校正的遥感领域中,对于遥感图像的精确处理和分析,辐射定标和几何校正是两个关键步骤。
辐射定标旨在将遥感图像中的数字计数转化为辐射亮度值,使其能够反映出真实地物表面的辐射状况。
而几何校正主要针对遥感图像的几何变形进行矫正,包括去除图像中的噪点、减少纠正边界效应和准确地投影到地球表面等。
辐射定标过程主要包括利用地面辐射标准源来建立遥感影像的辐射定标模型,并通过对图像中的辐射值进行计算和校准,最终将图像的数字计数转化为具有物理意义的辐射亮度值。
这个过程有助于实现遥感信息的定量分析以及不同图像的比较和融合。
辐射定标的应用领域涉及到气象、地质、农业等多个领域,为研究人员提供了丰富的数据来源和分析手段。
几何校正是为了纠正遥感图像中存在的几何变形,包括图像的形状、大小、旋转和位置。
这些变形主要来自于影像获取时的飞行动态、地球曲率和地形变化等因素。
几何校正通过对图像进行几何转换,使得图像能够更加准确地与地理底层相一致,提高图像的空间精度和准确性。
校正方法主要包括多项式校正、投影转换和非线性校正等。
在本文中,我们将探讨辐射定标和几何校正的定义、原理以及它们在遥感图像处理中的应用领域。
我们还将强调校正顺序对结果的重要性,并提出一些建议和实践经验,以帮助读者更好地理解和应用这两个关键步骤。
通过深入了解辐射定标和几何校正,读者将能够更好地处理和分析遥感图像,从而为各种研究和应用提供更可靠的遥感数据基础。
1.2文章结构文章结构的编写应该包括以下内容:文章结构的设计是为了合理组织和展示论文的主要内容,能够使读者能够快速了解文章的组成和逻辑结构。
本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分为文章的开头,它主要包括概述、文章结构以及目的。
概述部分简要介绍了辐射定标和几何校正的主要内容,并强调了它们在遥感领域中的重要性。
文章结构部分则对全文的结构进行了概述,清晰地呈现了各个章节的内容安排。