10.7. 夏威夷莫纳罗亚,TIMS数据

现在,我们转向一个强大的热传感器:一种被称为TIMS的机载仪器,用于热红外多光谱扫描仪,由JPL为NASA操作。地面等效分辨率为18米(59英尺)。如其名称所示,TIMS将8-12 mm间隔分成六个波段:(1)8.2-8.6,(2)8.6-9.0,(3)9.0-9.4,(4)9.4-10.2,(5)10.2-11.2和(6)11.2-12.2 mm宽。从这些波段中,我们可以通过不同的波段组合生产出三波段彩色复合材料。尽管范围广泛,但这些收集了不同数量的光谱热能,我们可以将其与岩石和土壤中矿物质相关的更离散(更窄)的吸收特征联系起来。

|岩石和土壤中矿物质的吸收特征图。|

摘自Kahle(1984),F.F.Sabins,Jr.图4,遥感:原理和解释。第2版,1987年。经纽约市W.H.Freeman&Co.许可转载。

9-13What do the silicates and clay minerals share in common? What distinguishes a quartzite (a cemented sandstone dominated by quartz [SiO:sub:`2`]) from a monzonite (a granitic rock with quartz and feldspars, and perhaps some mica)? How do the carbonates differ from the other rocks in the above plot?`ANSWER <answers.html#9-13>`__

蒂姆斯已经飞越了许多试验点,其中最有信息的一个试验点横跨加利福尼亚州东南部死亡谷的一部分。在这里,大盆地与南部的莫哈韦沙漠汇合。地壳沿着张性断层断裂,使得板块下降到两侧以山脉为界的盆地中。随着这些山脉的磨损,碎屑流入盆地,部分填满盆地。死亡谷占据着这样一个构造盆地,其中是西半球的最低点(海平面以下86米或282英尺)。曾经被湖泊覆盖的山谷现在是地球上最干燥和最温暖的地方之一,夏季的温度通常超过120华氏度。

接下来,我们展示了死亡谷北端的一部分陆地卫星主题映射器假彩色合成图。

左侧高山区块为Panamint山脉,由复杂的褶皱和断裂的古生代沉积岩组成。葬礼范围的一小部分出现在右上方。山谷里有游乐场 [通常干燥] 湖)和盐盘。由间歇流水蒸发形成的盐类沉积物包括硼酸钠(由著名的20个骡队拖出的硼砂的来源)和硫酸盐、石膏和岩盐,与泥岩、碳酸盐和漫滩沉积物混合。今天的水很贵,但请注意红色区域(高尔夫球场!)在火炉溪,死亡谷国家纪念碑的总部,位于一个大型冲积扇的边缘,有活跃的植物分布(如航空照片所示)。


image3

降雨径流对千禧年的影响在分布在山谷山麓表面的许多其他冲积扇中尤为明显。这些扇体形成于山间溪流卸下它们的负荷时,因为它们的坡度在进入山谷时突然降低。

1982年8月17日,TIMS白天沿东西线飞越,突显了一些干旱地形。我们研究了由波段1、3和6制作的单独图像,以及它们的颜色组合。之后不久,TIMS飞机在同一地区进行了夜间飞行。我们将在这里并排显示三个日间图像:红色字母表示下表中列出的特定功能。

B/W TIMS daytime overflight image of Death Valley, August 17 1982 - Band 1.

B/W TIMS daytime overflight image of Death Valley, August 17 1982 - Band 3.

B/W TIMS daytime overflight image of Death Valley, August 17 1982 - Band 6.

波段1

波段3

波段6


我们把它们放在左边,朝北。覆盖面积约为上述陆地卫星次新世右下象限的面积。每一个都可以看到Panamint山脉(右下)和黑色山脉的一小部分(右上)、两个突出的冲积扇(右下)、炉子溪所在的明显的暗色和浅色扇、盆地中较深的冲积物填充物,以及明显对比鲜明的浅色调盐层。乍一看,这三个波段在总体色调分布上似乎彼此相似。但是,当比较相同的点时,细微到有时显著的音调变化是清晰的。将这些色调模式与夜间热红外飞越的色调模式进行比较,如下所示:

B/W TIMS night thermal IR overflight image of Death Valley, August 17 1982 - Band 1.

B/W TIMS night thermal IR overflight image of Death Valley, August 17 1982 - Band 3.

B/W TIMS night thermal IR overflight image of Death Valley, August 17 1982 - Band 6.

波段1

波段3

波段6

接下来,检查由这些条带制成的日夜彩色复合材料:

Color day composite TIMS image of Death Valley, August 17 1982.

Color night composite TIMS image of Death Valley, August 17 1982.

日复合

夜间复合材料


我们可以根据色调变化和颜色对这些图像进行视觉(定性)分析。下表报告了这一点(字母定位日波段1图像中的功能):

1

3

6

CC

1

3

6

CC

分子动力学

M—D

分子动力学

混合的

L-米

L-米

L-米

MH-H

  1. 西部球迷

研发

M—L

H

L

H

  1. 福克兰CRK风机

L

L-米

维生素H

D

D

D

C

  1. 暗填充

M—D

马来酸酐

L

L

L-米

马来酸酐

  1. 盐1

D

D

D

C

模糊的

  1. 盐2

L

L-米

W

  1. 扇间

L

L

L-米

H

L

L

H

  1. 扇形边缘

分子动力学

M - L

D

W

L

分子动力学

D

MC

  1. 高尔夫俱乐部

分子动力学

M—D

D

C-MH

代码:

L=浅(色调);M=中;D=深

C=冷(蓝色);M=中等(绿色);

W=暖(黄色);H=热(粉色到红色);

V=非常热(白色)

一些评论可能有助于理解这些概念。正如人们所猜测的那样,山脉( a )由于坡度、坡向、海拔、岩石类型和其他因素的变化,显示杂色色调和颜色。大风扇( b )在白天和夜晚的场景中,以中等到浅色的色调突出。火炉溪的风扇 **** (** C )在白天较浅的色调和夜晚较暗的乐队中出现。因此,白天的复合材料很热,晚上的复合材料很冷,我们期望松散的、松散的材料很容易获得,然后失去热量。黑暗的山谷填充物( D ) absorbs heat in the day and retains it at night. The peculiar-looking salt deposit at e, easily separated in the visible Landsat image, has a dark daytime pattern and cool color in the composite. The saline area at the end of the Furnace Creek fan is less well defined and appears warm in the composite. Neither saline area ( E F )在夜间波段和合成图像中清晰显示。西侧一个较暗的扇子,称为Interfan。( G )与两侧的风扇一样热或略热。它的黑暗(黑体效应)可以推断出更高的辐射温度。沉积层就在西方球迷的身后( h**)构成陆地卫星图像中的一个波段,该波段在白天的热成像中显示良好,色调较深。它们在夜间图像中更为明显,如暗色调。高尔夫球场白天图像不明显,夜间图像不清晰,但其斑驳图案可能是球道上的草造成的。

上述TIMS场景是JPL为其死亡谷测试站点获取的数据集的一部分。从这些数据中,他们还准备了一个更大的区域,即被广泛宣传的TIMS场景。我们在这里重现那个场景,

|死亡谷更大的彩色合成图像。|

注意,他们通过指定tims 1=蓝色、3=绿色和5=红色来实现。同样,观察到冲积扇出现在红色、薰衣草和蓝绿色中;盐渍土出现在黄色中;其他盐渍沉积物出现在蓝色和绿色中。

9-14Locate the Furnace Creek fan (c) in each image, day and night, and also the fan labelled "b". Describe the differences between the two fans, and try to account for these. `ANSWER <answers.html#9-14>`__

另一幅TIMS图像有力地展示了热遥感的威力。下面的场景延伸到一系列玄武岩熔岩流

|夏威夷莫纳罗亚火山的彩色合成TIMS图像。|

来自夏威夷大岛上的莫纳罗亚火山。在过去的200年中,大多数可辨别的水流在不同的时间从火山中涌出。由所选颜色显示的感测到的热差异是由以下几个因素造成的:原始流的玻璃度变化;表面纹理和多孔性变化;风化程度变化(主要作为年龄的函数),部分表现为表面变化所施加的颜色的细微差异。离子。在可见光下,由于其固有的黑度,所有这些流动在反射中趋向于变暗,但由于上述因素,它们的辐射温度变化。

9-15In trying to determine the relative age of each flow with respect to the others, what other factor will help in determining the sequence? `ANSWER <answers.html#9-15>`__

主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@epix.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy
上次更新时间:99年9月
站长:小比尔·狄金森。
现场负责人:Nannette Fekete
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