遙感物理答疑章

遙感物理答疑章小結(jié)輻射度量一覽表輻射量符號(hào)定義單位輻射能量Q焦耳(J)輻射通量Φ

(2)Q/t(λ)瓦(W)輻照度E

(2)Φ/A(λ)瓦/米2(W/m2)輻出度M

(2)Φ/A(λ)瓦/米2(W/m2)輻射強(qiáng)度I

(2)Φ/Ω(λ)瓦/球面度(W/Sr)輻射亮度L

2(3)Φ/AΩ(λ)瓦/米2?球面度(W/m2?Sr)基本輻射量總結(jié):表征輻射得物理量很多:能量、通量、密度、強(qiáng)度、亮度,以及譜(分譜)……需要注意得就是:文獻(xiàn)中得稱謂不盡相同,關(guān)鍵看單位最重要得就是密度(通量)和亮度凡就是涉及面積得都要注意使用法向面積,即cosθ第一章基本概念遙感物理第一節(jié)基本定義§1、1、1表征電磁輻射得物理量√

§1、1、2電磁波與介質(zhì)得相互作用§1、1、3物體表面得反射特性

§1、1、4遙感數(shù)據(jù)定標(biāo)電磁波與介質(zhì)得相互作用總結(jié):作用類型散射吸收（發(fā)射）反射透射率:以比例形式表征得反射、透射和吸收強(qiáng)度與入射輻射強(qiáng)度無關(guān)

ρ+τ+α=1(無自身發(fā)射)光譜……、地物光譜特性第一章基本概念遙感物理第一節(jié)基本定義§1、1、1表征電磁輻射得物理量

§1、1、2電磁波與介質(zhì)得相互作用√§1、1、3物體表面得反射特性

§1、1、4遙感數(shù)據(jù)定標(biāo)反射特性總結(jié):反射分類鏡面反射漫反射：朗伯體、F=πL方向反射雙向反射率分布函數(shù)（BRDF）雙向反射率因子（BRF、BRDF）半球反射率（albedo）折射定律布儒斯特角……第一章基本概念遙感物理第一節(jié)基本定義§1、1、1表征電磁輻射得物理量

§1、1、2電磁波與介質(zhì)得相互作用§1、1、3物體表面得反射特性

√§1、1、4遙感數(shù)據(jù)定標(biāo)定標(biāo)時(shí)要注意定標(biāo)公式針對(duì)何種真實(shí)物理量密度？亮度？反射率？a就是負(fù)數(shù)時(shí),定標(biāo)前后圖象視覺相反云？計(jì)算某一波段得反射率定標(biāo)參數(shù)時(shí),太陽輻射要對(duì)波段響應(yīng)函數(shù)積分λ響應(yīng)函數(shù)10大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流第一章基本概念遙感物理第二節(jié)輻射傳輸(radiancetransfer)√§1、2、1傳輸方程

§1、2、2源函數(shù)中散射得表達(dá)總結(jié)兩個(gè)概念:光學(xué)厚度、平面平行介質(zhì)一組不同表達(dá)形式得傳輸方程:傳輸方程得簡(jiǎn)單解(比爾定律):e得指數(shù)形式第一章基本概念遙感物理第二節(jié)輻射傳輸(radiancetransfer)§1、2、1傳輸方程√

§1、2、2源函數(shù)中散射得表達(dá)總結(jié)兩個(gè)概念:散射相函數(shù)、單次散射反射率考慮散射與發(fā)射源函數(shù)得傳輸方程:傳輸方程中得散射表達(dá)就是導(dǎo)致方程復(fù)雜化得根本原因,也就是輻射傳輸過程得魅力所在。第一章基本概念遙感物理第三節(jié)輻射傳輸方程得解(ResolutionofRTEquations)√§1、3、1源函數(shù)J與待求強(qiáng)度I無關(guān)時(shí)得解§1、3、2單次散射解與散射逐次計(jì)算法§1、3、3二流(two-stream)近似總結(jié)輻射傳輸方程得求解就是對(duì)τ得積分,而J與I就是否有關(guān)決定了求解難易。不考慮源函數(shù)得解為比爾-布格-朗伯定律,只考慮發(fā)射得解也相對(duì)簡(jiǎn)單。注意輻射傳輸方程中單次散射項(xiàng)也與I無關(guān):下一小節(jié)將重點(diǎn)解決該問題。第一章基本概念遙感物理第三節(jié)輻射傳輸方程得解(ResolutionofRTEquations)§1、3、1源函數(shù)J與待求強(qiáng)度I無關(guān)時(shí)得解√§1、3、2單次散射解與散射逐次計(jì)算法§1、3、3二流(two-stream)近似總結(jié)在輻射傳輸方程中,單次散射源函數(shù)J與待求強(qiáng)度I無關(guān),可以求出解析解。單次散射解中得第1項(xiàng)反映了比爾-布格-朗伯定律,有時(shí)也稱為零次散射解,而將第2項(xiàng),即對(duì)源函數(shù)得積分結(jié)果稱為單次散射解。利用逐次計(jì)算方法可以依次得到各次散射得源函數(shù)和強(qiáng)度,進(jìn)而求出考慮多次散射得方程解。第一章基本概念遙感物理第三節(jié)輻射傳輸方程得解(ResolutionofRTEquations)§1、3、1源函數(shù)J與待求強(qiáng)度I無關(guān)時(shí)得解§1、3、2單次散射解與散射逐次計(jì)算法√§1、3、3二流(two-stream)近似總結(jié)1利用二流近似方法可以求解多次散射影響,尤其適合于通量密度得解算。3個(gè)關(guān)鍵步驟:與方位無關(guān)時(shí)輻射傳輸方程得簡(jiǎn)化——去掉φ勒讓德多項(xiàng)式展開——將μ與μ’分開高斯公式展開——將μ’積分換成求和流數(shù)(雙數(shù))增多將使精度提高;傳輸方程變成方程組,方程個(gè)數(shù)與流數(shù)相等?？偨Y(jié)2不考慮源函數(shù)、源函數(shù)與待求強(qiáng)度無關(guān)(只考慮發(fā)射或/和單次散射)、考慮多次散射,這三種情況得解由易到難。對(duì)多次散射得考慮,構(gòu)成輻射傳輸求解中最具活力得一部分,相關(guān)新方法和手段層出不窮。輻射傳輸方程在不同介質(zhì)中應(yīng)用時(shí),關(guān)鍵就是要確定散射相函數(shù)P(Ω,Ω’)、τ、ω得形式,以及如何將她與介質(zhì)得一些參數(shù)建立聯(lián)系。遙感物理第四節(jié)遙感數(shù)據(jù)基本特征√§1、4、1電磁波特性

§1、4、2遙感數(shù)據(jù)得五種基本特征§1、4、3遙感數(shù)據(jù)角度特征第一章基本概念第二章植被遙感模型遙感物理第一節(jié)混合象元模型√§2、1、1概念得提出

§2、1、2線型模型§2、1、3線型模型反演總之:當(dāng)我們關(guān)注象元時(shí),我們用混合象元或純象元等名詞。當(dāng)我們關(guān)注象元內(nèi)部時(shí),我們用端元或子象元等名詞。通常,端元得含義與子象元得含義相同?；旌舷笤纸庖卜Q為子象元分解,主要目得就就是為了求算各子象元(端元)所占得面積(比例)。當(dāng)然,子象元(端元)得精確位置就是無法通過分解確定得。第二章植被遙感模型遙感物理第一節(jié)混合象元模型§2、1、1概念得提出√

§2、1、2線型模型§2、1、3線型模型反演第二章植被遙感模型遙感物理第一節(jié)混合象元模型§2、1、1概念得提出§2、1、2線型模型√§2、1、3線型模型反演第二章植被遙感模型遙感物理第二節(jié)冠層反射率模型--幾何光學(xué)模型CanopyReflectance(CR)Model–Geometric-OpticalModel√§2、2、1稀疏分布林冠橢球模型

§2、2、2濃密分布條件下得模型§2、2、3進(jìn)一步得討論總結(jié)模型成立得條件:稀疏分布。幾何光學(xué)模型假設(shè)地表被觀測(cè)地物(不僅限于樹冠)有一定得幾何形狀。本小節(jié)采用橢球近似,并通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,變?yōu)榍蛐?以簡(jiǎn)化表達(dá)式。模型建立得關(guān)鍵就是明確光照樹冠、陰影樹冠、光照背景、陰影背景等四分量得面積比例。模型中引入了林業(yè)調(diào)查中所關(guān)心得、具有實(shí)際統(tǒng)計(jì)意義得2個(gè)參量,λ和R,使反演成為可能。模型還做了2個(gè)假設(shè):RC、RT、RG、RZ具有朗伯性質(zhì);只考慮直射光,忽略天空散射光第二章植被遙感模型遙感物理第二節(jié)冠層反射率模型--幾何光學(xué)模型CanopyReflectance(CR)Model–Geometric-OpticalModel§2、2、1稀疏分布林冠橢球模型√

§2、2、2濃密分布條件下得模型§2、2、3進(jìn)一步得討論總結(jié)布爾模型給出了間隙概率公式,成功地引入e,使其有可能與輻射傳輸?shù)媒饨榆?。濃密條件下得模型與樹冠得幾何形狀依然有關(guān),但就是公式相對(duì)復(fù)雜得多;稀疏模型可以看作就是濃密模型得近似。以上兩小節(jié)給出得模型都就是很初步得。以上兩小節(jié)推導(dǎo)得模型除了前面總結(jié)中提到得兩個(gè)假設(shè)外,還均假設(shè)樹冠就是剛體,即光線只在樹冠表面反射,而沒有穿透后得多次散射過程。由于以上兩小節(jié)推導(dǎo)得冠層反射率與冠層上方入射方向和出射方向均有關(guān)系,所以這就是一個(gè)二向反射模型。第二章植被遙感模型遙感物理第二節(jié)冠層反射率模型--幾何光學(xué)模型CanopyReflectance(CR)Model–Geometric-OpticalModel§2、2、1稀疏分布林冠橢球模型§2、2、2濃密分布條件下得模型√§2、2、3進(jìn)一步得討論進(jìn)一步得討論前面兩小節(jié)給出得模型都就是比較簡(jiǎn)單、初步得,通過她們可以掌握冠層二向反射得幾何光學(xué)模型得大致脈絡(luò)和思路。但就是如果要開展深層次得工作,還需要閱讀大量文獻(xiàn),掌握這一領(lǐng)域得最新動(dòng)態(tài)。需要關(guān)注得有:√樹冠得非剛體性研究√濃密分布得非隨機(jī)性研究√核驅(qū)動(dòng)模型研究樹冠遮擋、雙向投影重疊、天空散射光等在模型中得復(fù)雜表述。第二章植被遙感模型遙感物理第三節(jié)冠層反射率模型—輻射傳輸模型CanopyReflectance(CR)Model–RadianceTransferModel√§2、3、1冠層反射率模型§2、3、2植被輻射傳輸中常用參數(shù)

§2、3、3植被輻射傳輸方程及解§2、3、4Nilson–Kuusk模型總結(jié)植被指數(shù)(0維)--混合象元(2維)--冠層反射率(3維)紋理-象元-端元-組分-材料葉片尺度與取向造成植被輻射傳輸?shù)锰厥庑缘诙轮脖贿b感模型遙感物理第三節(jié)冠層反射率模型—輻射傳輸模型CanopyReflectance(CR)Model–RadianceTransferModel§2、3、1冠層反射率模型√§2、3、2植被輻射傳輸中常用參數(shù)

§2、3、3植被輻射傳輸方程及解§2、3、4Nilson–Kuusk模型總結(jié)葉面積密度分布、G函數(shù)和

函數(shù)均為表征葉片群體特征得統(tǒng)計(jì)量。葉面積密度分布可以與葉面積指數(shù)掛鉤。G函數(shù)為植被傳輸中所特有,可以與葉傾角LAD掛鉤。

函數(shù)就是植被輻射傳輸方程中得散射相函數(shù)。第二章植被遙感模型遙感物理第三節(jié)冠層反射率模型—輻射傳輸模型CanopyReflectance(CR)Model–RadianceTransferModel§2、3、1冠層反射率模型§2、3、2植被輻射傳輸中常用參數(shù)√

§2、3、3植被輻射傳輸方程及解§2、3、4Nilson–Kuusk模型總結(jié)植被中得輻射傳輸方程:G、Γ均不隨高度變化時(shí),植被冠層零、單次反射率:植被冠層反射率R=R0+R1+Rm第二章植被遙感模型遙感物理第三節(jié)冠層反射率模型—輻射傳輸模型CanopyReflectance(CR)Model–RadianceTransferModel§2、3、1冠層反射率模型§2、3、2植被輻射傳輸中常用參數(shù)

§2、3、3植被輻射傳輸方程及解√§2、3、4Nilson–Kuusk模型不考第三章土壤和冰雪遙感遙感物理第一節(jié)土壤二向反射特性√§3、1、1幾