热红外遥感应用研究
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热红外遥感热红外遥感是利用热红外波段研究地球物质特性的技术手段,可以获取地球表面温度,在城市热岛效应、林火监测、旱灾监测等领域有很好的应用价值。
由于热红外遥感涉及知识多而且深,特别是地表温度反演,需要大气传输、几个定律等方面的知识,本文用通俗语言总结了热红外遥感基本原理和方法,能知道热红外遥感怎么回事及简单的应用。
本文主要包括:●基本定义和原理●常见名词●简单应用与温度反演●ENVI下地表温度反演1、基本定义和原理热红外遥感(infrared remote sensing )是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。
这是一个狭义的定义,只是说明的数据的获取。
另外一个广义的定义是:利用星载或机载传感器收集、记录地物的热红外信息,并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和热惯量等。
热红外遥感的信息源来自物体本身,其基础是:只要其温度超过绝对零度,就会不断发射红外能量,即地表热红外辐射特性。
如下图为黑体的辐射光谱曲线(不同温度下物体辐射能量随波长变化的曲线),常温的地表物体(300K左右)发射的红外能量主要在大于3μm的中远红外区,即地表热辐射。
热辐射不仅与物质温度的表面状态有关,物质内部组成和温度对热辐射也有影响。
在大气传输过程中,地表热辐射能通过3-5μm和8-14μm两个窗口,这也是大多数传感器的设计波段范围。
热红外遥感在地表温度反演、城市热岛效应、林火监测、旱灾监测、探矿、探地热,岩溶区探水等领域都有很广的应用前景。
2、常见名词热红外遥感涉及的知识多而且深,下面来了解热红外遥感中几个基本的名词。
● 辐射出射度单位时间内,从单位面积上辐射出的辐射能量称为辐射出射度,单位是 2-⋅m W● 辐射亮度辐射源在某一方向上单位投影表面、单位立体角内的辐射通量,称为辐射亮度 (Radiance),单位是瓦/平方米*微米*球面度(1-12μm --⋅⋅⋅Sr m W )。
很多地方会将辐射亮度和辐射强度区分,我这里理解的是一个概念。
卫星热红外遥感技术在地震监测预报中的应用发表时间:2017-12-29T15:19:42.143Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第20期作者:董娜[导读] 希望可以对我国的地震预测工作有所助益,尽量减少地震伤亡。
西安市地震监测中心 710016摘要:我国地处亚欧地震带和环太平洋地震带之间的区域,地质活动频繁,地震灾害更是常危害我国居民生命和财产安全的关键因素。
而卫星热红外遥感技术的应用,对于我国意义重大,其不仅覆盖率和时空分辨率相对较高,还具有全天候和准实时的特点。
在捕捉震前各类“场”属性异常波动的过程中发挥了良好的作用,同时也为我国地震监测与预测研究工作提供了大量的帮助。
据此,本文针对地震监测预报中的卫星热红外遥感技术进行了应用分析,希望可以对我国的地震预测工作有所助益,尽量减少地震伤亡。
关键词:热遥感技术;地震监测;应用中国特殊的地理位置导致地震活动相对频繁,我国地震区的人们备受伤害。
早在公元前1831年,我国就已经有了关于地震的记录,至今共有地震记录近千次,记录中超6级的破坏性地震就有800余次。
地震给人类所造成的灾难损失不计其数。
2008年四川汶川8.0级大地震更是造成了超八万人的死亡,受灾人数约为4624万人,波及 17个省、市、自治区。
2017年8月8日九寨沟7.0级地震,也造成了很大影响。
因此,完善和改进我国地震监测预报工作具有非常关键的作用。
尤其当下的传统地震观测台受到地震监测台网和观测范围的限制,没有进行精细化的预测,亟待转变。
卫星热红外遥感技术的应用则实现了大范围的信息采集和快速更新,弥补了传统观测模式下的不足,实现了动态、连续、大面积的观测,为我国地震活动研究开辟了全新的道路。
一、卫星热红外遥感技术应用的必要性在地震孕育产生阶段,会因为地壳应力的不断积累,以动能和热能的形式在震源区域内的地质层进行传递、释放。
这样一来,就会导致该区域内形成局部热力环境的特殊波动,而热力形式透过岩石裂隙和孔洞传递到地表,也导致地表温度的不断提升。
红外遥感技术在城市热环境监测中的应用近年来,随着城市化进程的加快和气候变化的日益严重,城市热环境问题越来越引起人们的关注。
城市中高温、高湿、高热辐射等问题给人们的生活和健康带来了很大的困扰。
为了有效监测和管理城市热环境,红外遥感技术应用于城市热环境监测正成为一种重要的手段。
红外遥感技术是通过捕捉地面目标发出的红外辐射来获取目标的信息和表面温度的一种技术。
借助红外遥感技术,我们可以获取城市中不同地区的表面温度分布情况,从而揭示城市热环境的变化规律。
首先,红外遥感技术可以帮助我们进行城市热岛效应的监测和研究。
城市热岛效应是指城市相对于周边农村地区温度明显升高的现象。
通过红外遥感技术,我们可以实时监测城市不同地区的表面温度,进一步分析城市热岛效应的形成机制和规律,并制定相应的应对措施。
其次,红外遥感技术还可以用于城市热环境的质量评估。
通过分析城市不同地区的表面温度差异,我们可以评估城市热环境的质量。
例如,一些高温区域可能存在城市规划不合理、建筑物密集、绿化覆盖不足等问题,借助红外遥感技术,我们可以精确地测量这些地区的温度,从而得出相关的城市热环境质量评估结果,为城市规划和建设提供科学依据。
此外,红外遥感技术还能够用于城市热环境监测中的突发事件的判断和预警。
对于城市中突发的火灾、热泄露等事件,红外遥感技术可以帮助我们及时发现异常的热点,并通过实时监测发生的温度变化来及时预警,减少人员伤亡和财产损失。
除了以上应用之外,红外遥感技术还可以与其他技术相结合,进一步拓展其应用领域。
例如,结合地理信息系统(GIS),通过将红外遥感获取的温度数据与城市地理信息进行叠加分析,我们可以更加直观地了解城市中不同区域热环境的变化情况。
另外,结合人工智能技术,红外遥感技术可以帮助我们建立城市热环境模型,从而预测未来的热环境变化趋势。
当然,红外遥感技术在城市热环境监测中的应用也面临一些挑战。
首先,红外遥感技术在获取温度数据时受到大气和云量的干扰,需要对数据进行校正和处理。