的光谱特征

的光谱特征波长依赖的吸收和透射率是区分反射图像中不同物质的关键太阳能.用于量化这些光谱特征的性质被称为光谱反射率:反射能量与入射能量的比值作为波长的函数。不同材料的光谱反射率可在实验室或现场测量,提供可用于判读图像的参考数据。作为一个例子,图7.5显示了三种常见自然材料的对比光谱反射率曲线:干燥的土壤、绿色植被和水。干土的反射率均匀地通过可见光和近可见光上升红外波长范围,在中红外范围内达到峰值。由于粘土矿物的吸收,它只在中红外范围内显示出轻微的下降。绿色植被有非常不同的光谱。在可见光范围内,反射率相对较低,但绿光的反射率高于红光或蓝光,从而产生我们所看到的绿色。绿色植物在可见光波段的反射率模式是由于叶绿素的选择性吸收,叶绿素是绿色植物的主要光合色素。植被光谱最显著的特征是在可见近红外边界反射率急剧上升,近红外反射率较高。红外辐射穿透植物叶片,被叶片复杂的内部结构强烈散射,产生高反射率。植物光谱中红外部分的下降是由于水的吸收。深而清澈的水体有效地吸收了所有长于可见范围的波长,这导致红外辐射的反射率非常低。

空间分辨率

一张图像或一组图像的空间、光谱和时间成分都提供了我们可以用来形成对表面材料和条件的解释的信息。对于这些属性,我们可以定义传感器系统产生的图像的分辨率。这些图像分辨率因素限制了我们从遥感图像中获得的信息。

空间分辨率是对图像中空间细节的度量,它是传感器的设计及其在地面上的工作高度的函数。远程传感器中的每个探测器测量从地面有限块接收到的能量。这些单独的斑块越小,我们从图像中解释的空间信息就越详细。对于数字图像,空间分辨率通常表示为图像元素(像素)的基本维度。

光谱分辨率

遥感系统的光谱分辨率可以描述为它区分测量波长范围不同部分的能力。本质上,这相当于测量的波长间隔(“波段”)的数量以及每个间隔的狭窄程度。传感器系统产生的“图像”可以由一个非常宽的波长带、几个宽频带或许多窄波长带组成。通常用于这三种图像类别的名称分别是全色、多光谱和高光谱。全色图像记录了整个可见波长范围(蓝色,绿色和红色)的平均响应。因为这种胶片对所有可见的颜色都敏感,所以称为全色胶片。全色图像揭示了表面材料总体视觉特性的空间变化,但不允许光谱辨别。一些卫星遥感系统记录单个非常宽的波段,以提供场景的概览,通常比机载其他传感器具有更高的空间分辨率。尽管不同波长范围,这种波段通常也被称为全色波段。

多光谱图像

为了提高光谱辨别能力,旨在监测地表环境的遥感系统采用了多光谱设计:平行传感器阵列探测少数宽波长波段的辐射。常用的卫星系统在可见光到中红外波长区域使用3到6个光谱波段。有些系统还使用一个或多个热红外乐队。在红外波段的宽度是有限的,以避免大气水蒸气吸收效应,显著降低信号在某些波长区间。这些宽带多光谱系统允许区分不同的植被类型岩石和土壤,清澈和混浊的水,以及一些人造材料。具有绿色、红色和近红外波段的三波段传感器可以有效地区分植被和非植被区域。法国SPOT (Système Probatoire d’observation de la Terre) 1、2和3号卫星(20米空间分辨率)上的高分辨率可见(HRV)传感器采用这种设计。在一些航空摄影中使用的彩色红外胶片提供了类似的光谱覆盖,红色乳剂记录近红外,绿色乳剂记录红光,蓝色乳剂记录绿光。空间成像公司的IKONOS卫星(4米分辨率)和印度遥感卫星IRS-1A和1B上的LISS-II传感器(36米分辨率)增加了一个蓝色波段,以提供可见光范围的完整覆盖,并允许创建自然色波段合成图像。地球资源卫星主题映射器(TM) (landsat4和5)和增强型专题制图器(ETM+) (landsat7)传感器在中红外(MIR)增加了两个波段。Landsat TM波段5(1.55至1.75 pm)和波段7(2.08至2.35 |^m)对植被和土壤水分含量的变化很敏感。7级还包括一个范围,包括光谱吸收在几种重要矿物中发现的特征。另外一个TM波段(波段6)记录了部分热红外波长范围(10.4至12.5 (am))。表7.1和表7.2比较了目前空间分辨率优于200米的多光谱卫星传感器系统。请注意,DigitalGlobe成功发射并部署了QuickBird高分辨率卫星,该卫星于2002年初开始商业运作,提供0.61米全色和2.44米多光谱分辨率的图像。看到<http://www.digitalglobe.com>。

高光谱图像

多光谱远程传感器例如陆地卫星增强型专题制图器和SPOT XS产生的图像具有一些相对较宽的波

遥感在香港的应用农业气象学表7.1。空间遥感卫星

平台/图像尺寸传感器/图片(交叉x沿-全色标称重访发射年元素尺寸轨道)光谱波段单元尺寸间隔*

Ikonos-2

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读者的问题

  • Eberardo
    什么是光谱特征?
    3个月前
  • 光谱特征是与特定物质或物体相关的独特模式或特征集。这可以包括光的反射率、发射、吸收和其他特性的属性。光谱特征被用来识别和分类物体、材料和物质。它们也可以用来检测表面条件或性质的变化。