遙感原理與方法第9章 高光譜遙感與微波遙感

1、目錄第9章高光譜遙感與微波遙感高光譜遙感與微波遙感...................................................19.1高光譜遙感高光譜遙感................................................................................................19.1.1高光譜遙感的基本概念..................

2、....................................................................19.1.2高光譜遙感的應(yīng)用..............................................................................................29.1.3高光譜遙感的發(fā)展前景............................

3、..........................................................49.2多角度遙感多角度遙感................................................................................................59.2.1雙向反射概念........................................

4、..............................................................69.2.2雙向反射模型......................................................................................................69.2.3雙向反射模型反演方法............................

5、..........................................................99.3微波遙感微波遙感....................................................................................................99.3.1微波遙感概述......................................

6、................................................................99.3.2微波遙感特性......................................................................................................99.3.3微波傳感器及其分類...........................

7、.............................................................119.3.4側(cè)視雷達(dá)及其圖像............................................................................................122礦物成分有特殊的光譜特征，用這種高光譜分辨率數(shù)據(jù)也能將混合礦物或礦物像元中混有植被光譜的情形，在單

8、個(gè)像元內(nèi)計(jì)算出各種成分的比例。在地物探測和環(huán)境監(jiān)測研究中，利用高光譜遙感數(shù)據(jù)，可采用確定性方法(模型)，而不像寬波段遙感采用的統(tǒng)計(jì)方法(模型)。其主要原因也是因?yàn)槌上窆庾V測定法能提供豐富的光譜信息，并借此定義特殊的光譜特征。9.1.2高光譜遙感的應(yīng)用1在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用區(qū)域地質(zhì)制圖和礦產(chǎn)勘探是高光譜技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。地質(zhì)是高光譜遙感應(yīng)用中最成功的一個(gè)領(lǐng)域。各種礦物和巖石在電磁波譜上顯示的診斷光譜特性(diagnosticspect

9、ralfeature)可以幫助人們識(shí)別不同礦物成分。高光譜數(shù)據(jù)能反映出這類診斷性光譜特征。一些礦物成分比如石膏，膠嶺石，白云母，高嶺石以及白云石等等的光譜曲線明顯地顯示了各自的吸收、反射診斷性光譜特征。這些診斷性光譜特征只有利用高光譜數(shù)據(jù)才有可能被探測到。假如利用寬波段遙感數(shù)據(jù)，探測這類診斷性光譜特征是不可能的。高光譜數(shù)據(jù)的光譜分辨率比寬波段遙感高數(shù)十倍（10nm）在寬波段遙感圖象上無法反映的具有診斷性光譜特征的礦物，在高光譜圖象上變得

10、很容易識(shí)別。這從根本上改觀了從光學(xué)遙感圖象上提取地質(zhì)信息的質(zhì)量和數(shù)量。高光譜遙感以數(shù)十至數(shù)百個(gè)連續(xù)且窄的光譜波段描述一個(gè)像元。這一點(diǎn)在地質(zhì)遙感中很重要，因?yàn)槔眠B續(xù)的窄波段能探測具有不同診斷性光譜特征（特征波段寬度和位置等）的各種礦物。利用AIS高光譜圖象數(shù)據(jù)可直接在圖像上識(shí)別一些具有診斷性光譜特征的地表礦物成分。AVIRIS數(shù)據(jù)可被用來確定單個(gè)像元內(nèi)混合礦物成分各自的百分比。由此產(chǎn)生的礦物成分分布圖及豐度圖有助于加深對地質(zhì)過程的理解。

11、高光譜遙感能成功地應(yīng)用于地質(zhì)領(lǐng)域（礦物識(shí)別和制圖）的主要原因是高光譜遙感有許多不同于寬波段遙感的性質(zhì)。2在植被研究中的應(yīng)用同許多地表礦物成分具有非常特殊的診斷性反射光譜特征一樣，植物由于其也由一些與地表礦物成分相同的化合物構(gòu)成，因此也應(yīng)有類似的光譜特征。已確定的大部分植物的明顯光譜特征是由于內(nèi)含的葉綠素等色素和液態(tài)水引起的。一般而言，健康的綠色植物的光譜曲線總是呈現(xiàn)明顯的“峰”和“谷”的特征?？梢姽獠糠值牡凸龋?.45和0.67μm處的

12、藍(lán)、紅光）主要由葉綠素強(qiáng)烈吸收引起。在可見光區(qū)的“藍(lán)邊”（藍(lán)過渡到綠）、綠峰、“黃邊”（綠過渡到紅）、紅光低谷及紅光過渡到近紅外的“紅邊”是描述植物色素狀態(tài)和健康狀況的重要指示波段，“紅邊”是植物曲線最明顯的特征。近紅外高原區(qū)（0.71.3μm）對于典型植物葉子的反射率一般為40%50%。這主要是由于植物葉子內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)（細(xì)胞結(jié)構(gòu)）多次反射散射之結(jié)果。1.3μm以后的三個(gè)明顯低谷：1.4、1.9、和2.7μm是由于葉子內(nèi)部的液態(tài)水強(qiáng)烈吸