利用多角度偏振信息计算海水密度研究初探

提出一种利用多角度偏振信息计算海水密度的方法,从多角度遥感与偏振光遥感的角度,找出海水的偏振特性与海水密度之间的函数关系,利用海水偏振特性与海水折射率特性对海水密度进行计算,扩展现有遥感应用的领域,同时为海洋基本参数反演开拓新思路.     

花岗岩表面二向性镜面反射分量和漫反射分量的比较研究

偏振反射与二向性反射之间存在着一定的定量关系.通过对不同粗糙程度花岗岩表面偏振反射的测量,计算出它们表面二向性镜面反射分量与二向性漫反射分量的大小,从而定量分析了花岗岩表面粗糙程度对热点与非热点区域两种分量的影响情况.同时通过分析还发现,光线入射天顶角也会对两种分量的大小起到一定的影响,而这种影响的强弱是受到花岗岩表面粗糙程度的控制.     

不同浓度的LAS的多角度偏振反射光谱研究

本文以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为主要实验样品,利用偏振二向性反射光度计探究不同浓度的直链烷基苯磺酸盐(LAS)的偏振反射光谱特性与探测方位角、光线入射天顶角、探测天顶角、偏振角、波段间的关系,并与一种家用洗衣粉及蒸馏水的偏振反射光谱曲线作比较．结果表明,LAS溶液的浓度、观测时的几何条件和波段是影响LAS溶液偏振反射光谱特性的主要因子,而且不同LAS浓度间的偏振反射光谱特性会随着观测时的几何条件与波段的变化而出现明显差异,这为偏振遥感在环境上的应用奠定了实验基础．     

2π空间内土壤的偏振辐射亮度分析

土壤是人类生存的基础,是对地遥感图像上反映的最重要的环境信息,也是研究其他环境要素的基础,因此对于土壤特性的研究具有十分重要的意义.目前关于土壤在2π空间内的偏振热辐射特性的研究较少.本文对土壤的偏振辐射亮度进行了测量.结果表明,不同探测角、不同土壤类型的偏振辐射亮度不同.在探测角为60°时,对土壤偏振辐射亮度的研究效果较显著.随着方位角的改变,土壤的偏振辐射亮度会发生改变.在0 °～240 °范围内,随着方位角的增大,偏振辐射亮度呈现上升趋势,而在240° ～320°范围内,则呈现下降趋势.波段的变化会引起土壤的偏振辐射亮度值的改变,表现为CH1＞CH3＞CH4＞CH2.偏振角对土壤的偏振辐射亮度值会产生一定的影响,但波动较为平缓.土壤类型不同,偏振辐射亮度不同,对各因素的响应程度也不相同.     

基于分形理论的不同草原可燃物及裸土野外光谱识别研究

草原火灾一直是影响我国草原生态系统的重要因素,对其展开研究具有重要的现实意义。遥感技术的发展,为草原火灾的相关研究提供了详尽准确的数据,节省了大量的人力物力和财力。但在实际应用中,如何识别不同可燃物及裸土一直是难点问题。试图将分形理论应用到枯草及裸土的光谱识别研究中,为上述问题寻找新的研究思路和方法。该研究运用美国ASD公司的FS3地物光谱仪对吉林省长岭县西部草场的优势种羊草(Leymuschinensis)、芦苇(Reed)、虎尾草(Chlorisvirgata)、全叶马兰(Kalimerisintegrifolia)、蒙古蒿(Artemisia mongolica)的枯萎植株及裸土进行了野外光谱测量。并利用Matlab工具,对上述研究对象的平均野外反射光谱曲线进行了包络线提取和分形盒维数的计算。经过光谱分析,裸土和虎尾草的野外光谱反射强,羊草、芦苇和蒙古蒿的野外光谱反射相对较弱,但彼此的谱型较为相近,较难识别区分。而全叶马兰的平均野外光谱反射强,且谱型与其他研究对象有较大差异,可以很好的识别。通过分形分析,研究对象的平均野外反射光谱曲线与包络线具有典型的分形特征。以分维数作为分类指标,对研究对象进行聚类分析,完成了不同地物的野外光谱识别。该方法与传统光谱分析的方法相比,能够更好地利用数学方法,客观的通过识别参数对目标进行识别,为今后进行其他种类枯草的识别和提取研究提供了新的思路和方法。     

混合像元光谱特征影响因子分析

高光谱遥感能够提高地物识别和分类,通过光谱比较和匹配达到分类识别目的。由于传感器空间分辨率以及地面复杂多样性的差异, 混合像元在遥感图像中普遍存在。混合像元的分解问题是定量遥感应用中的一个突出问题, 如何有效地解译混合像元是遥感应用的关键问题之一。研究了面积比始终为1∶1的两种材料形成的混合像元在不同入射天顶角和不同拓扑位置分布时的高光谱反射比曲线的特征与差异,为混合像元分类精度的提高提供科学依据。     

Measurement of water-leaving radiance on smooth water surfaces at different viewing angles using high-resolution spectroradiometer

This letter describes a method for calculating water-leaving radiance on smooth surfaces at differentangles based on Fresnel law and the polarized measurements using an ASD FS3 spectroradiometer. The spectroradiometer is mounted on a goniometer so that it views the water surface from a height of severaldecimeters at different viewing angles through a linear polarizing filter. The incident angles equal theviewing angles. The water-leaving radiance spectra acquired by other methods are compared with the polarized measurements from the smooth water surface, and the radiance spectra obtained by the proposedmethod are found to be consistent with the results of the reference methods. The current study provides another effective technique for measuring water-surface reflectance via remote sensing. Moreover, the method does not avoid the sun glint during the detection of water-leaving radiance in cases where the viewing geometric position is clear.     

坡地植物反射高光谱影响因子分析

在坡地植物遥感监测过程中,很多相关因素的变化会对监测结果产生不容忽视的影响。本文对坡地植物的坡度、坡向、探测天顶角以及不同植物类型等因素进行了分析。为了加强理论探讨,研究在实验室条件下进行,并对均匀坡坡地植物进行了模拟。通过试验发现这些因素对植物高光谱遥感都有影响。当仅坡度变化时,在0°～36°坡度范围内,坡地植物反射比随坡度增大而先增大后减小;当仅探测天顶角变化时,随着探测天顶角的增大,坡地植物在可见光波段光谱特征变化并不明显,在近红外波段反射比逐渐减小;当仅坡向变化时,坡面越转向迎光方向,坡地植物反射比越大,且以入射面与坡面的垂直交线为轴,轴两侧坡向植物叶片反射比基本成对称分布;另外,不同植物类型其光谱曲线有较大差异,即植物类型的差异同样会对坡地植物高光谱遥感产生影响。本研究突破了传统遥感垂直收集数据的局限,利用多角度、高光谱信息进行坡地植物光谱特性分析。坡地植物的高光谱遥感研究对定量遥感的发展有一定的理论意义,同时对植物遥感监测有一定的应用价值。     

森林土壤多角度高光谱偏振反射影响研究初探

应用高光谱仪实测了部分典型森林土壤在不同状态下的多角度高光谱偏振反射数据,从光线入射天顶角、探测天顶角、探测方位角、偏振状态、土壤含水量、土壤粒径等不同影响因子对所测土壤的多角度高光谱偏振反射数据进行了初步分析与研究,结果发现这些因子对森林土壤光谱曲线均有影响,但主要影响森林土壤反射比值,对森林土壤光谱谱形影响不大.根据森林土壤光谱特征和实验得出的结论,作者设计出遥感中森林土壤波谱探测的最佳设计方式,保证最佳的森林土壤的遥感状态.这不仅是对森林土壤性质的测试做出了新尝试,而且对多角度偏振高光谱的深入研究具有一定的理论与实践意义.     

新雪的热红外偏振特性研究

积雪直接影响地表能量平衡和气候变化,与人类生产、生活息息相关,运用热红外偏振技术对新雪的发射光谱特性进行研究,可为热红外遥感监测雪的热辐射偏振特性定量研究提供基础,对加深对全球变暖理解及制定相应对策等具有重要意义。研究结果表明：波段对新雪热红外偏振特性影响很大,其偏振辐亮度(L)表现为：L_CH1>L_CH3>L_CH4>L_CH2,偏振亮温(T)表现为：T_CH4>T_CH1>T_CH2>T_CH3,在探测角50°偏振角90°处出现最大值而在探测角30°偏振角75°处存在最小值,利用CH₃偏振亮温数据分析新雪热辐射偏振特性效果更优。探测角对新雪的偏振亮温影响极其显著,表现为：T₁₀203005040,偏振度(P)表现为：P₀>P₃₀>P₄₀>P₂₀>P₁₀>P₅₀。偏振角对新雪亮温影响呈线性关系,在0~135°范围,每单位偏振角偏振亮温增加约0.003 ℃,这为新雪偏振亮温预测提供可能,在研究探测角对新雪偏振亮温影响时可忽略波段造成的差异。相对方位角对新雪的热辐射偏振特性影响不显著,这主要是由物质表面粗糙程度与组织结构差异导致,利用热红外偏振度对新雪的理化特性监测具有重要作用。