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地物的反射光谱与地物波谱特性ppt课件

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第二章 电磁波谱与地物波谱特征ppt课件

第二章 电磁波谱与地物波谱特征ppt课件
部分占总能量的份额称为吸收率，其值在0-1之间。黑颜 色的物体吸收能力大于白颜色的物体，吸收系数也比较大。 如黑色的煤烟，其吸收系数接近99%，被认为是最接近绝对 黑体的自然物质。恒星和太阳的辐射也被看做是接近黑体 辐射的辐射源。但实际上自然界并不存在绝对黑体。
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2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在2008春节期间我国南方地区的冰雪灾害过程中，在历 次洪涝灾害过程中，在我国南方地区农作物生长的关键 时刻，经常是阴云密布，或大雨滂沱，只有SAR能够工作 得到遥感图像。
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2.1.4 黑体辐射
绝对黑体（black body） 如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，即吸收
率α=1，则这种物体称为绝对黑体，或简称黑体。 一般物体收到辐射时，对辐射能量总是有吸收、反射。吸收
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2.1.3 遥感应用电磁波段
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2.1.3 遥感应用电磁波段
可见光 波长范围从0.38-0.76μm。它由红、橙、黄、绿、青、
蓝、紫色光组成。人眼对可见光有敏锐的感觉，不仅对可 见光的全色光，而且对不同波段的单色光，也都具有敏锐 的分辨能力，其中对0.55 μm最敏感，所以可见光是作为 鉴别物质特征的主要波段。
2.2.1 太阳辐射 2.2.2 大气吸收 2.2.3 大气散射 2.2.4 大气窗口
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2.2.1 太阳辐射 太阳是被动遥感最主要的辐射源。
0 太阳光谱曲线
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2.2.1 太阳辐射
从太阳光谱曲线可看出： 到达地面的太阳辐射包括近紫外、可见光和红外； 太阳辐射的光谱是连续光谱； 太阳辐射的能量主要集中在可见光； 最大辐射强度位于波长0.47µm左右； 经过大气层的太阳辐射有很大的衰减； 各波段的衰减是不均衡的。

地物的反射光谱与地物波谱特性

地物的反射光谱与地物波谱特性

地物的反射光谱曲线
不同的地物在不 同波段反射率存在差 异。
右图为雪地、小
麦地的光谱曲线。
植物反射波谱特性
由于植物均进行光合 作用，因此各类绿色植物 具有很相似的反射波谱特 性： 在可见光波段 0.55μm（绿光）附近有 反射率为10%-20%的一个 波峰； 在近红外波段0.81.0μm间有一个反射的陡 坡，至1.1μm附近有一个 峰值，形成植被的独有特 征。
地物的反射光谱
物体是反射波谱限于紫外、可见光
和近红外，尤其是后两波段。
物体的反射波谱是特征主要取决于该
物体与入射辐射相互作用的波长选择，即：
对入辐射是反射、吸收和投射的选择性，其 中反射作用是主要的。
地物的反射光谱
地物的反射光谱有如下特征： （1）不同的地物在不同波段反射率存在差异 （如雪地、小麦地的光谱曲线） （2）相同地物光谱曲线有相似性，但是也存在 差异性（如患虫害的小麦与正常小麦的光谱曲线） （3）地物光谱特征具有事件性和空间性（不同 时间与空间光谱特征不同
完善等很多问题仍然缺乏一套系统的、规范的我
国典型地物的波普数据。
国外地物波谱库研究现状

美国NASA于70年代初就初步建立了地
球资源信息系统（ERSIS）。包括植被、土
壤、岩矿和水体等2000余种地物的实验室 反射波谱数据。
地物波谱仪
地物波谱仪
逐渐摆脱“看图识字”的阶段，越来越依赖于地
物波谱特性的研究和发展。
我国地物波谱特性发展现状

地物波谱特性是遥感探测的基础，遥感优
化组合的依据，是定量遥感的技术与应用发展的 先决条件，但我国在地物波谱特性研究中还存在 在很多问题，尽管我国近年引进了一大批代表国 际前沿的地物波谱测试的设备，但其辅助装置不

第二章电磁波与地物波谱精品PPT课件

第二章电磁波与地物波谱精品PPT课件
2.1 遥感的电磁波原理
一.电磁波与电磁波谱 电磁波谱 按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表 叫电磁波谱。 依次为： γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线— 微波—无线电波。 电磁波谱示图
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技
术
遥
感
电磁波谱图
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技
术
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感
第二章 电磁波与地物波谱
2.1 遥感的电磁波原理
一.电磁波与电磁波谱 遥感应用的电磁波谱 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中， 只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染 敏感，但探测高度在2000 m以下。 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见 光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。
遥
感
第二章 电磁波与地物波谱
2.1 遥感的电磁波原理
一.电磁波与电磁波谱
电磁波 交互变化的电磁场在空间的传播。
描述电磁波特性的指标 波长、频率、振幅、位相等。
电磁波的特性 电磁波是横波，传播速度为3×108 m/s，不需
要媒质也能传播，与物质发生作用时会有反射、 吸收、透射、散射等。
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技
术
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感
第二章 电磁波与地物波谱
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第二章 电磁波与地物波谱 2.2 太阳辐射与大气的作用
一.太阳辐射
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感
第二章 电磁波与地物波谱 太阳辐射
一.太阳辐射
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技
术
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感
第二章 电磁波与地物波谱
2.2 太阳辐射与大气的作用
二. 大气结构与成分
从地面到大气上界，大气的结构分层为：
对流层：高度在7～12 km,温度随高度而降低，天气变化 频繁，航空遥感主要在该层内。 平流层：高度在12～50 km，底部为同温层（航空遥感活 动层），同温层以上，温度由于臭氧层对紫外线的强吸 收而逐渐升高。 电离层：高度在50～1 000 km，大气中的O2、N2受紫外 线照射而电离，对遥感波段是透明的，是陆地卫星活动 空间。 大气外层：800～35 000 km ,空气极稀薄，对卫星基本上 没有影响。

最新地物的反射光谱与地物波谱特性PPT课件

最新地物的反射光谱与地物波谱特性PPT课件

B2 为绿色波段，该波段位于绿色植物的反射峰附近， 对健康茂盛植物反射敏感，可以识别植物类别和评价 植物生产力，对水体具有一定的穿透力，可反映水下 地形、沙洲、沿岸沙坝等特征； B3 为红波段，该波段位于叶绿素的主要吸收带，可 用于区分植物类型、覆盖度、判断植物生长状况等， 此外该波段对裸露地表、植被、岩性、地层、构造、 地貌、水文等特征均可提供丰富的植物信息； B4 为近红外波段，该波段位于植物的高反射区，反 映了大量的植物信息，多用于植物的识别、分类，同 时它也位于水体的强吸收区，用于勾绘水体边界，识 别与水有关的地质构造、地貌等；
对遥感图片进行分类
在非监督分类中我们把周边可以进行耕作的，当地人 把此类可以长草的地区归为轻度盐碱地，在红崖山水 库地区的盐碱地都属于此类，所以在我们的盐碱地分 类中把此类盐碱地归为轻度盐碱地。
把周边不能耕作但还有一定植被生长但不能经行耕作 的地方我们把分为中度盐碱地
把周边不能耕作但还没有定植被生长但不能经行耕作 的地方我们把分为重度盐碱地 。
地物波谱特性发展现状
B5 为短波红外波段，该波段位于两个水体吸收带 之间，对植物和土壤水分含量敏感，从而提高了 区分作物的能力，此外，在该波段上雪比云的反 射率低，两者易于区分，B5 的信息量大，应用率 较高； B6 为热红外波段，该波段对地物热量辐射敏感， 根据辐射热差异可用于作物与森林区分、水体、 岩石等地表特征识别；
然后分别对轻、中、地重物度的盐反碱射地光谱谱特特征性进
行分析。在盐碱地类型光谱亮度值方面相比 较中度盐碱比重度盐碱地光谱亮度值相比呈 轻微上升趋势，轻度盐碱地在各个波段的亮 度值均处于最低。随着土壤盐碱化程度的加 深，像元亮度值在第4波段基本上呈增长趋 势，重度和重度盐碱地在第5波段亮度值达 到最高，而轻度盐碱地在第6波段反射最大。

地物波谱特性

地物波谱特性
差别，这种差别与植物种类、季节、病虫 害影响、含水量多少等有关系。为了区分 植被种类，需要对植被波谱进行研究。
地物波谱特性
（1）植被反射波谱曲线
9月20日玉米、大豆
5月20日小麦、油菜
地物波谱特性
（1）植被反射波谱曲线 不 同 树 种
地物波谱特性
（2）土壤反射波谱曲线
自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和 谷值，一般来讲土质越细反射率越高，有机质含 量越高和含水量越高反射率越低，此外土类和肥 力也会对反射率产生影响。由射于波土谱壤曲反线呈比较
地物波谱特性
1.1 测量仪器的硬件介绍：
地物波谱特性
1.2 测量仪器的软件介绍
Spectra Wiz 软件操作界面
地物波谱特性
1.2 测量仪器的软件介绍
• 四大模块：
• FILE模块：提供数据的保存、读取和打印功能； • SETUP模块：提供设置仪器参数和数据预处理参数的功
能； • VIEW模块：提供设置光谱显示参数的功能； • APPS模块：室内光谱测量参数设制。
地物波谱特性 不同叶绿素浓度的海水反射光谱曲线
（4）岩石反射波谱曲线 岩石的反射波谱曲线无统一的特征，矿物 成分、矿物含量、风化程度、含水状况、 颗粒大小、表面光滑程度、色泽等都会对 曲线形态产生影响。
地物波谱特性 几种岩石的反射波谱曲线
2. 地物波谱特征的测量
电磁波谱中，可见光和近红外波段 （0.3~2.5μm）是地表反射的主要波 段，多数传感器使用这一区间。 地物波谱特征测量的作用
在野外的实地测量中，我们一般只使用前三个模块的功能。 其中，FILE模块用来保存光谱测量中需要记录的三类光 谱：暗光谱、参考光谱和目标光谱 ；SETUP模块用来设 置参数以确保仪器的正常工作；VIEW模块则为用户提供 多角度观察光谱的显示模式。

地物反射波谱

地物反射波谱

地物反射波谱是指地球表面上不同物体或材料对不同波长的光的反射特性。

通过测量地物反射波谱，可以获取有关地表特征、材料组成和环境状况的信息。

地物反射波谱通常在可见光、红外线和近红外波段进行测量。

这些波段的光谱范围和特点使得可以区分和识别不同的地物类型和属性。

不同物体的反射波谱曲线具有独特的特征，这是由于不同材料对光的吸收、散射和反射特性不同。

地物反射波谱在遥感和地球观测领域有广泛的应用。

通过卫星、飞机或无人机等遥感平台获取的多光谱或高光谱影像可以用于分析土地利用、植被覆盖、水体质量、污染物检测等方面的信息。

基于地物反射波谱的数据分析和处理，可以实现地表特征的分类、变化监测和环境评估。

地物反射波谱是对地球表面不同物体或材料对不同波长光的反射特性进行测量和分析的技术。

它为地球科学、环境监测和资源管理等领域提供了重要的信息和工具。

地物的反射波谱特性共29页PPT

地物的反射波谱特性共29页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地6、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

总结地物的反射波谱特性 ppt课件

总结地物的反射波谱特性 ppt课件
（1），它是选择遥感波谱段，设计遥感仪器的依据；
（2），在外业测量中，它是选择合适的飞行时间的基础 资料；
（3），它是有效地进行遥感图像数字处理的前提之一， 是用户判读、识别、分析遥感影像的基础。
地物波谱特征
❖ 在可见光与近红外波段，地表物体自身的辐射几乎等于零。地物 发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。太阳辐射到达地面之后， 物体除了反射作用外，还有对电磁辐射的吸收作用。电磁辐射未 被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即： 到达地面的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量
❖土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降，在水 的各个吸收带（1.4um、1.9um、2.7um处附近区 间），反射率的下降尤为明显。
三种不同类型土壤在干燥环境下的光谱曲线
水体的波谱特征
❖纯 净 水 体 的 反 射 主 要 在 可 见 光 中 的 蓝 绿 光 波 段 ， 在可见光其它波段的反射率很低。 ❖近 红 外 和 中 红 外 纯 净 的 自 然 水 体 的 反 射 率 很 低 ， 几乎趋近于0。
植物的光谱曲线
影响植被波谱特征的主要因素
❖植物类型 ❖植物生长季节 ❖病虫害影响等 植被波谱特征大同小异，根据这些差异可以区分 植被类型、生长状态等。
不同植被类型的光谱曲线比较
To be
土壤的波谱特征
❖自然状态下土壤表面的反射曲线呈比较平滑的特 征，没有明显的反射峰和吸收谷。
❖在干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成土矿物 （原生矿物和此生矿物）和土壤有机质有关。
❖地物反射波谱：是研 究可见光至近红外波 段上地物反射率随波 长的变化规律。
❖表示方法：一般采用 二维几何空间内的曲 线表示，横坐标表示 波长，纵坐标表示反 射率。
常见的几种地物类型波谱特征
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差异性（如患虫害的小麦与正常小麦的光谱曲线） （3）地物光谱特征具有事件性和空间性（不同
时间与空间光谱特征不同
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地物的反射光谱曲线
不同的地物在不 同波段反射率存在差 异。
右图为雪地、小 麦地的光谱曲线。
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植物反射波谱特性
由于植物均进行光合 作用，因此各类绿色植物 具有很相似的反射波谱特 性：
在可见光波段0.55μm （绿光）附近有反射率为 10%-20%的一个波峰；
地物波谱特性发展现状
遥感波谱范围不断拓宽，空间、波谱和时间 分辨率不断提高，遥感影像处理，地物识别和信 息提取技术不断完善，遥感数据获取由多光谱， 高光谱至超高光谱，信息挖掘由“粗糙”到“精 细”，遥感地物识别由间接到直接，遥感应用已 逐渐摆脱“看图识字”的阶段，越来越依赖于地 物波谱特性的研究和发展。
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地物的反射光谱特性
岩石 形态各异，没有
统一的变化规律。
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地物波谱特性
地物波谱特性 英文名称：object spectrum characteristics 定义：地物发射、反射和透射电磁波的强度 的特性。 所属学科：测绘学（一级学科） 摄影测量与遥感学（二级学科）
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地物波谱特性
地物波谱也称地物光谱。 地物波谱特性是指各种地物各自所具有
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国外地物波谱库研究现状
美国NASA于70年代初就初步建立了地球 资源信息系统（ERSIS）。包括植被、土壤、 岩矿和水体等2000余种地物的实验室反射波 谱数据。Leabharlann 16地物波谱仪17
地物波谱仪
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在近红外波段0.81.0μm间有一个反射的陡 坡，至1.1μm附近有一个 峰值，形成植被的独有特 征。
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✓ 没有明显的波 峰和波谷。 ✓ 土质越细反射 率越高，有机质含 量越高含水越高， 反射率越低
土壤的反射波谱特性
粉砂 沙
腐泥
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地物的反射光谱特性
水 体 反射主要是
在蓝绿波段， 其他波段吸收 都很强，近红 外吸收更强。
的电磁波特性（发射辐射或反射辐射）。 在遥感技术中各国都十分重视地物波谱
特征的测定。
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地物波谱特性
在遥感中，测量地物反射波普特性 曲线的作用：
✓ 选择遥感波谱段，设计遥感仪器的依据 ✓ 在外业测量中，是选择合适的飞行时间的
基础材料。 ✓ 有效的进行遥感图像数字处理的前提之一，
用户判读，识别，分析遥感影像的基础。13
地物的反射光谱与 地物波谱特性
遥感09-2班 李 楠
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地物的反射光谱与地物波谱特性
地物的反射光谱 地物波谱特性
地物波谱的发展
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地物的反射光谱
地物反射光谱 是指地物的反射率随入射波长而 变化的规律。
根据地物的反射光谱所绘制的曲线成为地 物反射光谱曲线 。
通过地物反射光谱曲线的不同辨别地物是 遥感识别地物性质的基本原理 。
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地物的反射光谱
物体是反射波谱限于紫外、可见光和 近红外，尤其是后两波段。
物体的反射波谱是特征主要取决于该 物体与入射辐射相互作用的波长选择，即： 对入辐射是反射、吸收和投射的选择性，其 中反射作用是主要的。
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地物的反射光谱
地物的反射光谱有如下特征： （1）不同的地物在不同波段反射率存在差异
（如雪地、小麦地的光谱曲线） （2）相同地物光谱曲线有相似性，但是也存在
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我国地物波谱特性发展现状
地物波谱特性是遥感探测的基础，遥感优
化组合的依据，是定量遥感的技术与应用发展的 先决条件，但我国在地物波谱特性研究中还存在 在很多问题，尽管我国近年引进了一大批代表国 际前沿的地物波谱测试的设备，但其辅助装置不 完善等很多问题仍然缺乏一套系统的、规范的我 国典型地物的波普数据。