定量遥感-第三章辐射传输方程-2
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landsat7辐射传输方程
Landsat 7辐射传输方程是用于计算Landsat 7卫星遥感数据中地表反射率的方程。
该方程基于辐射能量的传输过程和卫星遥感仪器的观测特征。
辐射传输方程可以表示为:
ρλ = (π * Lλ * d²) / (ESλ * cos(θ) * ERλ)
其中:
ρλ是波段λ处的地表反射率;
Lλ是接收到的卫星辐射亮度(radiance);
d是卫星与地表之间的距离(距离因子);
ESλ是太阳辐射能源的辐射脉冲(带宽);
θ是太阳入射角;
ERλ是地球辐射能源的辐射脉冲(带宽)。
辐射传输方程将接收到的辐射亮度转换为地表反射率,考虑了太阳辐射能源、地球辐射能源以及观测几何条件等因素。
这样可以将卫星遥感数据中的辐射亮度转化为地表反射率,从而进行地表特征的分析和研究。
矢量辐射传输方程及其求解1 偏振光基础知识光电磁波是垂直于传播方向的电场和磁场交替转换的振动形成的。
由于电磁振动方向与光的传输方向垂直,一般把光称为横波。
横波存在偏振问题,即电磁在不同方向的振动幅度问题。
一般把磁矢量方向称为偏振方向,并把磁矢量的传播方向所决定的平面称为偏振面。
从本质上讲,单个光波都具有特定的振动方向,但是自然界存在的光都是由各个不同光波所组成,其振动性就出现多样化。
如果在垂直于光传播方向的平面内,各个尽可能的方向上都具有相同的振幅,则称为非偏振光,否则称为偏振光。
偏振光常用Stokes 参数表示(Edward Collett ,1992;McLinden ,1999)TV U Q I ],,,[=IStokes 四参数可以通过光束的电磁特性决定。
沿观测者方向传播的任何光束的电矢量的振动,可以分解为垂直于视向平面内的两个正交方向上的振动之和。
设l E 和r E 分别表示平行和垂直与波面的电磁分量,则Stokes 四参数可表示为⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡δδεεsin 2cos 22ˆˆˆˆˆˆˆˆ20000202022000r l r l r l r l l r rl l r r l rr l l rr l l E E E E E E E E c E E i E E E E E E E E E E E E E E c VU Q I其中c 为光束,0ε为真空介电常数,δ为光束垂直分量和水平分量的相对时延。
<x>表示x 在足够长时间内求均值。
Stokes 四个参数具有清晰的物理意义:I 表示光束在各不同振动方向上的电磁辐射总强度;Q 表示垂直或平行于参考平面方向上的线性极化光强度,U 表示与参考平面成45度夹角方向上的线性极化光强度;V 表示圆极化光的强度。
另外,Stokes 各参数还具有相同量纲的优势,各参数可通过偏振光学元件的不同组合而进行分离测量(王东光,2003)。
气溶胶卫星遥感的辐射传输方程1、概述气溶胶是大气中的颗粒物质,对大气光学特性和气候变化有着重要的影响。
对于气溶胶的监测和遥感研究成为了大气科学领域中的一个热门话题。
在现代卫星遥感技术的支持下,气溶胶的遥感研究迎来了一个全新的发展阶段。
本文将重点介绍气溶胶卫星遥感的辐射传输方程。
2、气溶胶的光学特性气溶胶颗粒对太阳光的散射和吸收是其光学特性的重要表现。
光学特性决定了气溶胶颗粒对光的影响程度,进而影响了遥感观测的准确性和精度。
了解气溶胶的光学特性对于遥感研究至关重要。
3、辐射传输方程辐射传输方程描述了光在大气和气溶胶中传播的规律。
它是理解气溶胶遥感的基础,也是研究气溶胶影响的重要工具。
辐射传输方程的基本形式包括辐射传输方程、辐射传输方程、辐射传输方程和辐射传输方程。
在对气溶胶进行遥感观测时,需要根据具体的情况选择合适的辐射传输方程进行分析和计算,以获得准确的遥感结果。
4、气溶胶卫星遥感气溶胶卫星遥感是利用卫星载荷对地面上的气溶胶分布进行遥感观测的一种技术手段。
通过对大气中光谱的遥感观测,可以获取气溶胶的光学厚度、粒径分布、组成成分等信息,为大气和气候研究提供了重要的数据支持。
气溶胶卫星遥感在监测大气污染、预测天气变化、研究气候变化等方面具有重要的意义,受到了广泛关注和应用。
5、结论气溶胶卫星遥感的辐射传输方程是气溶胶遥感研究的重要基础,对于理解气溶胶在大气中的分布和变化规律具有重要意义。
通过深入研究和探讨气溶胶的光学特性和辐射传输方程,能够更好地促进气溶胶遥感技术的发展和应用,为大气环境保护和气候变化研究提供有力支持。
在气溶胶卫星遥感的发展过程中,我们需要不断完善和改进辐射传输方程的理论和方法,加强对气溶胶光学特性的研究和观测,提高遥感观测数据的准确性和可靠性,促进气溶胶遥感技术的广泛应用和推广,为人类社会的可持续发展贡献力量。
参考资料:[1] 李海平, 刘路, 肖志恒. 气溶胶遥感大气辐射传输研究资料(xxx[2] 唐祥麟, 罗钟發. 大氣环境科学(xxx[3] 刘培一, 戴世勇, 於根宏. 气溶胶光学特性及其应用(xxx、气溶胶光学特性的观测与研究气溶胶光学特性的观测和研究是气溶胶遥感技术的重要组成部分。
学生实验报告院系:专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2019年 6 月 14 日实验报告实验课程名称:定量遥感开课院系及实验室: 2019 年 6 月 14 日院系测绘学院专业班级姓名成绩实验项目名称实验一,二指导教师(包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验总结)任务一一,实验目的1.水汽产品.几何校正、重投影(可选操作)、裁剪、专题图制作2.地表温度产品:重投影与拼接、裁剪、绝对数值转换,质量检查I/FPAR产品.重投影与拼接、裁剪、绝对数值转换,质量检查4.植被指数计算二,实验内容1.浏览、加载MTL文件打开数据,并且进行假彩色合成显示2. 辐射定标:R(输出辐射亮度,Radiance)大气校正:图像裁剪:(基于安徽省行政边界矢量数据生成感兴趣区)3.分别使用 MOD09A1 反射率数据和 MOD09GA 反射率数据经过投影转换、拼接、裁剪、绝对值还原、去云一系列操作计算安徽省的 NDVI 和 EVI 并用 ArcMap 制作专题图。
4.利用 MOD11A1 地表温度和辐射率数据用 ArcMap 制作安徽省白天和夜间地表温度(LST)专题图。
5.利用 MCD15A2H 数据用 ArcMap 制作安徽省叶面积指数(LAI)专题图。
6.归一化植被指数NDVI的计算输入数据:大气校正后的波段反射率(浮点型)ENVI操作:bandmathNDVI计算公式:NDVI = (ρNIR-ρRed)/(ρNIR+ρRed)7.L1B数据预处理之去云。
MRT操作:输入数据选取、输出波段选择、空间范围定义、输出格式与路径设置、坐标系定义、分辨率定义。
7.L1B数据预处理之去云。
MRT操作:输入数据选取、输出波段选择、空间范围定义、输出格式与路径设置、坐标系定义、分辨率定义。
三,实验步骤一,水汽产品1.几何校正打开envi软件,打开实验数据,选择设置数值两幅影像对比可查看数据查看原始数据。
打开File如下图。
得到原始数据,经纬度,结果等处理。