遥感教程第9-7页¶
The Thermal Infrared Multispectral Scanner (TIMS) was developed by NASA-JPL as an airborne prototype for an eventual spaceborne sensor of similar capabilities. It divides the 8-14 µm thermal interval into 6 bands. The airborne version, with its high resolution proved capable of actually identifying some individual minerals and many rock types. Images from Death Valley, California taken both day and night clearly show a strong correlation with geologic materials at that test site. A day TIMS image of lava flows on Mauna Loa, Hawaii proved able to distinguish different flows owing to varying degrees of weathering between younger and older rock units.
Tims Thermal场景：死亡谷；Mauna Loa¶
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微米间隔分成六个波段：（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微米宽。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。
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。
` <>`__9-13 ： What 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 <Sect9_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）。
死亡谷的东面。|
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。
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波段1 |
波段3 |
波段6 |
我们将上面的图像定位为每一个图像的左侧为北。覆盖面积约为上述陆地卫星次新世右下象限的面积。每幅图中都可以看到Panamint山脉（右下）和黑色山脉（右上）的一小部分的异常点，两个突出的冲积扇（右下）、熔炉溪所在的显眼的暗色和浅色扇、盆地中较深的冲积物填充物，以及鲜明对比的浅色调。f盐沉积。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：
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夜间TIMS图像，波段1、3和6，与上述白天图像大致相同；1982年8月17日。|
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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：
死亡谷测试现场白天TIMS视图的颜色组合；波段1=蓝色；3=绿色；6=红色。|
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日复合 |
夜间复合材料 |
第1天3 6 c c晚上1 3 6 cc a.山m-d m-d m-d混合l-m l-m l-m m h-h b.西部风机m&d m-l h m l h c.furn crk风机l l-m vh d d c d.深色填充m m m-d mh l l-m mh e.盐1 d d d c-模糊-f.盐2 l m l-m w---g.Interfan l l-m h l m h.风机边缘m-d m-l d w lM-D m c i.高尔夫c.M-D m-d c-m h---代码：A.日-L=浅（色调）；M=中；D=深B.夜C=冷（蓝色）；M=中（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 和 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范围的TIMS场景，被广泛宣传。我们在这里重现了那个场景，注意到他们通过指定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；盐渍土出现在黄色；其他盐渍沉积物出现在蓝色和绿色。
死亡谷试验场的大部分。|
` <>`__9-14 ： Locate 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 <Sect9_answers.html#9-14>`__
在下一幅图像中，通过tims演示的多波段热红外方法，利用具有类似能力的天基系统，对材料进行鉴别和识别的能力进行了验证。这幅图像显示了死亡谷区域在夜间成像，并覆盖在DEM开发的有机玻璃中。三个紫苑（Terra； page 16-10 ）热波段：蓝色=波段10（8.3微米）；绿色=波段12（9.1微米）；红色=波段13（10.6微米）。
中央山谷的盐矿主要是卤化物，含有一些硝酸盐、硫酸盐和硼酸盐，呈黄色、紫色、粉红色和蓝绿色。高山，如由碳酸盐和页岩组成的巴拿马山，还有一些砂岩和变质岩，被染成绿色。沿着高地两侧突出的红色是以冲积扇结尾的河流沉积物；这种松散的碎片富含风化产生的二氧化硅（如石英砂颗粒）。
虽然这与本节的热主题有所不同，但我们在这里附加了一幅丰富而信息丰富的死亡谷的一小部分图像，该图像是通过对D.V.收集的大量Aviris高光谱数据（见第5节和第13节）进行主成分分析得出的。利用OW波段制作前三个主分量构成的PCA图像；
另一幅TIMS图像有力地揭示了热遥感的威力。下面的场景延伸到一系列凝固的玄武岩熔岩流，这些熔岩流来自夏威夷大岛上的大盾火山毛纳罗亚。
|由三条TIMS带制成的彩色复合材料显示了夏威夷莫纳罗亚不同年代的一系列冷却熔岩流热响应的显著差异。|
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。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：原始流动的玻璃质变化；表面纹理和多孔性变化；风化程度变化（主要是年龄的函数），部分由细微的因表面变化而产生的颜色差异。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。
` <>`__9-15 ： In trying to determine the relative age of each flow with respect to the others, what other factor will help in determining the sequence? `ANSWER <Sect9_answers.html#9-15>`__
正如我们在第8节（雷达）中提到的，表面粗糙度也在雷达脉冲的反射中起着作用，因此粗糙度——以及火山流类型的差异——会产生明显不同的特征。Sir-C在1994年10月对莫纳罗亚的大部分地区进行了成像，显示了许多不同的流量，其中一些流量只是上面的TIMS图像中的流量。在下图中，雷达颜色组合由L波段hh=红色、L波段hv=绿色和C波段hv=蓝色组成。根据JPL发表的解释，Pahoehoe流（ROpy）呈现为红色，更平滑的流呈现为黄色到白色（作者 [NMS] 相信其他一些颜色可能对应AA流（粗）。在任何情况下，雷达都可以区分流量类型，但原因不同于热感应。将此图像与上显示的图像进行比较 page 17-3.
TIMS的开发和概念验证测试的目的是在太空中飞行类似的东西，例如在航天飞机上（还没有实现）。然而，多通道热传感器是ESSE项目Terra上的ASTER传感器系统的一部分（参见 page 16-10 ）这是埃塞俄比亚阿法尔地区的一张图片，使用这三个aster波段进行着色：波段10=蓝色；波段12=绿色；波段14=红色。该场景宽60×60公里（约40×40英里），分辨率为90米。红色表示硅石含量高；蓝色和紫色表示硅石含量低（玄武岩）。
紫苑是有效的精确定位活跃，热熔岩流，正如我们之前在埃特纳山看到的。这是一系列14波段的ASTER图像，显示了2000年5月13日至2001年1月1日期间夏威夷岛上基拉韦厄火山裂谷的持续流动。标题中列出了每个图像的日期。
主要作者：Nicholas M.Short，高级电子邮件： nmshort@nationi.net