遥感中的能量相互作用-光反射,吸收和透射

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遥感中的能量相互作用-光反射,吸收和透射

2021-04-25 作者: admin 浏览: 2207 次

摘要: 遥感能源力学 每天,来自太阳的电磁辐射都会撞击地球表面。该入射能量(Ei)撞击地球,并且可以通过3种方式与地球相互作用。 首先,它可能会反射离开地球(Er)。 其次,它可以引入地球上(Ea) 最后,它可以被传输能量(Et) 某些电磁能(EM)在撞击地球表...

遥感能源力学

每天,来自太阳的电磁辐射都会撞击地球表面。该入射能量(Ei)撞击地球,并且可以通过3种方式与地球相互作用。

  • 首先,它可能会反射离开地球(Er)。
  • 其次,它可以引入地球上(Ea)
  • 最后,它可以被传输能量(Et)

某些电磁能(EM)在撞击地球表面之前可以自由通过 大气层窗户

遥感中,光线(入射能量)从轨道(反射能量)反射回轨道上的传感器。实际上,反射的能量是由传感器检测到的。

入射能量

真正到达地球的电磁辐射是入射能量(Ei)。从这里开始,地球的特征会反射,吸收和传输不同比例的能量。

入射能量是反射、吸收和传输能量的组合。地球上不同的物体反射、吸收和传输不同比例的能量。这意味着特征具有不同的光谱反射率。反射与入射能量的比例是物体的光谱反射率(p)。入射能量是这三种能量类型的总和。

入射能量公式:

Ei = Er + Ea + Et

由于地球上的不同特征,入射能量的相互作用是不同的。地球的特征有不同比例的能量被反射、吸收和传输。换言之,每个物体都有自己的光谱特征

但传感器确实能探测到反射的能量。这些差异使我们的眼睛 和传感器能够区分地球上不同波长的物体。

物体的光反射

就像我们的眼睛看到颜色一样,看到的事物也是因为电磁能量 从物体反射到眼睛中。

传感器与特定波长(可见、红外、紫外线)的反射能量相似。波长范围为“光谱波段”。光谱波段是波长范围。例如,红外光谱从 750 nm 到 1 mm。此外,紫外线范围为100至400nm。

这个想法是多光谱和高光谱遥感 的核心。通常,多光谱图像可以具有3到10个波段。而高光谱图像 具有数百个较细的波段。

传感器测量的反射能量等于入射能量减去吸收和传输的能量。

与来自太阳的入射能量相比,反射回传感器的能量比例是多少呢?

反射能量公式:

Er = Ei – Ea – Et

每个物体都有一个独特的光谱特征,可以吸收,透射和反射不同数量的波长。

光谱反射率公式:

p = Er/Ei

无源与有源传感器

遥感的两种类型是无源传感器和有源传感器

被动遥感测量特定频率(v)(即波长Λ)的自然能。

例如,传感器可以测量390-700 nm范围内的可见能量。

电磁频谱(未按比例绘制)

而像LIDAR 这样的有源传感器会发送自己的光脉冲,并在返回到传感器时对其进行测量。

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