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地物光谱仪是测什么的(地物波谱测量有什么作用?)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-05 11:35   点击:173  编辑:admin   手机版

1. 地物波谱测量有什么作用?

地物的光谱特性一般以图像的形式记录下来,地面反射或发射的电磁波信息经过地球大气到达遥感传感器,传感器根据地物对电磁波的反射强度以不同的亮度表示在遥感图像上。遥感传感器记录地物电磁波的形式有两种:—种以胶片或其他的光学成像载体的形式.另一种以数字形式记录下来,也就是所谓的光学图像和数字图像的方式记录地物的遥感信息。

遥感图像处理大概有遥感图像的几何处理和辐射处理,几何处理包括图像的粗加工和精纠正,图像间的自动配准和数字镶嵌等等;辐射处理包括图像的辐射定标、辐射校正,辐射增强,图像平滑、锐化,图像融合等等。

分段线性拉伸属于图像增强,是为了突出感兴趣的目标或灰度区间,相对抑制那些不感兴趣的灰度区间。

常用是三段线性变换,即对一个灰度区间进行线性拉伸,其他的区间被压缩。 以上均是参考武汉大学出版的书籍,你还可以看看中科院赵英时编的书,都是一些基础的东西。

2. 地物波谱特征的测定有什么意义

高光谱遥感技术是近些年来迅速发展起来的一种全新遥感技术,它是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。高光谱遥感实现了对地物的空间信息、辐射信息和光谱信息的立体同步获取,从而大大提高了遥感影像获取地面目标的能力。高光谱遥感的光谱信息反映了地物的物质结构,所以利用光谱信息可以定量地描述不同地物成分,从而达到利用光谱信息识别微量成分,甚至是地物化学成分。高光谱遥感的成像光谱仪技术把成像技术和分光谱技术有机地结合起来(赵英时,2003)。由于成像光谱仪高光谱分辨率的巨大优势,光谱的覆盖范围从可见光到热红外,可获取地表观测数据中丰富的光谱信息,已成为人们利用高光谱遥感数据进行地物精确分类、地物特征信息提取和识别的重要依据。成像光谱技术的兴起与发展,极大地增强了遥感对地的观测能力和对地物的鉴别能力,使遥感从鉴别发展到对地物的直接识别,使遥感工作方法由图像分析转变为以谱分析为主的图谱结合模式,也使遥感应用逐渐摆脱 “看图识字” 的阶段,而越来越依赖于对地物波谱特征定量分析和理解(Boardman,1994;王润生等,2007)。

成像光谱的突出特点在于:

(1)高光谱分辨率高光谱成像光谱仪可以同时获取紫外线、可见光、红外线、微波等波段的光谱信息,并且能够将它们划分成几百个甚至上千个连续的波段间隔非常窄的光谱段。一般而言,目前的传感器能识别的波段间隔通常是10nm左右,甚至可以达到2.5nm。例如,美国的机载航空可见光/红外成像光谱仪(AVIRIS)采集的数据,可以获得224个连续的高光谱波段,波段范围0.4~2.45μm,像元的空间分辨率为3.5m,波段宽度为10nm。

(2)图谱合一,多维表达成像光谱仪在获得数十、数百个光谱图像的同时,可以显示影像中每个像元的连续光谱。成像光谱仪把地表地物以光谱波段的形式显示在高光谱影像上,使得高光谱影像同时具有光谱特征和普通遥感影像的空间特征,从而达到了 “图谱合一” 的形式。地物波谱研究表明,地表物质在0.4~2.5μm光谱区间内均有可以作为识别标志的光谱吸收带,其带宽约20~40nm,成像光谱仪的高光谱分辨率可以捕捉到这一信息。它所提供的每个像元或像元组的连续光谱,较客观地反映了地物光谱特征以及光谱特征的微弱变化,因此可以通过成像光谱仪获得的光谱来精细地描述地物的细微差异,可以进行光谱波形形态分析,并与实验室、野外及光谱数据库的光谱匹配,从而检测出具有诊断意义的地物光谱特征(一些特殊的窄波长间隔的吸收/反射特征),使利用光谱信息直接识别地物成为可能。

(3)数据量大,信息冗余多,隐含特征丰富由于高光谱遥感具有成百上千的波段,因此一幅影像有着巨大的数据量。且在提供丰富详细信息的同时,由于不同波段,特别是相邻波段之间往往具有较强的相关性,导致信息冗余。但不同波段具有不同的优势应用方面,因此也不能简单地应用某一波段取代其他波段,所以处理信息量与光谱信息的关系也是一个重要问题。又因为高光谱遥感影像从图像、光谱两个角度对地物进行表达,所以通过对影像和光谱向量的处理可以获得大量隐含的、丰富的对地物识别与处理有用的特征(陈志军,2006)。因此,合理使用光谱维数据,有效地减少冗余的信息,发掘隐含在光谱波段之间的信息对于地物微量信息识别具有重要的作用,也是目前研究的热点之一。

(4)空间分辨率较高航空成像光谱仪均具有较高的空间分辨率。一般瞬时视场角(IFOV)为1.0~3.0mrad(毫弧度),个别小于1mrad等。

3. 地物波谱测量的意义

LANDSAT是美国陆地探测卫星系统。从1972年开始发射第一颗卫星LANDSAT-1,到目前最新的LANDSAT-7。

TM是LANDSAT卫星上安装的成像设备,也就是用LANDSAT上的TM可以对地球表面来成像。

TM为专题绘图仪(Thematic Mapper)获取的图像。从Landsat-4起,发射的卫星上加装了专题绘图仪(TM)来获取地球表层信息。TM在光谱分辨率、辐射分辨率和地面分辨率都比MSS图像有较大的改进。在光谱分辨率方面,它采用7个波段来记录遥感器获取的目标地物信息;在辐射分辨率方面,Tm采用双向扫描,改进了辐射测量精度,ubiao地物模拟信号经过模数转换,以256级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性;在地面分辨率方面,TM瞬间视场对应的 地面分辨率为30m。

其产品称为TM影像:

TM影像是指美国陆地卫星4~5号专题制图仪(thematic mapper)所获取的多波段扫描影像。有7个波段,其波谱范围:TM-1为0.45~0.52微米,TM-2为0.52~0.60微米,TM-3为0.63~0.69微米,以上为可见光波段;TM-4为0.76~0.90微米,为近红外波段;TM-5为1.55~1.75微米,TM-7为2.08~2.35微米,为中红外波段;TM-6为10.40~12.50微米,为热红外波段。影像空间分辨率除热红外波段为120米外,其余均为30米,像幅185×185公里2。每波段像元数达61662个(TM-6为15422个)。一景TM影像总信息量为230兆字节),约相当于MSS影像的7倍。因TM影像具较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高定位精度,成为20世纪80年代中后期得到世界各国广泛应用的重要的地球资源与环境遥感数据源。能满足有关农、林、水、土、地质、地理、测绘、区域规划、环境监测等专题分析和编制1∶10万或更大比例尺专题图,修测中小比例尺地图的要求。

4. 什么叫地物波谱特征

地物反射光谱是指地物的反射率随入射波长而变化的规律。

根据地物的反射光谱所绘制的曲线成为地物反射光谱曲线,

通过地物反射光谱曲

线的不同辨别地物是遥感识别地物性质的基本原理

地物的反射光谱有如下特征:

(1)不同的地物在不同波段反射率存在差异(如雪地、小麦地的光谱曲线)

(2)相同地物光谱曲线有相似性,但是也存在差异性(如患虫害的小麦与正常

小麦的光谱曲线) (3)地物光谱特征具有事件性和空间性(不同时间与空间光谱特征不同)

反射光谱的影响因素:

入射电磁波波长,入射角度;不同性质的地物,或相同属性的

地物在其成份、颜色、表面结构、含水性(率);时间、空间

发射光谱的影响因素:

物质种类、表面状态和温度、波长

5. 地物光谱的测量方法

  1、首先打开电源。

  2、打开检测器盖子,并将光检测器水平放在测量位置。

  3、寻找适合测量档位。

  4、光谱彩色照度计开始工作,并在显示屏上显示照度值。

  5、显示屏上显示数据不断地变动,当显示数据比较稳定时,按下HOLD键(⑧键),锁定数据。

  6、读取并记录读数器中显示的观测值。观测值等于读数器中显示数字与量程值的乘积。

  7、再按一下锁定开关,取消读值锁定功能。

  8、每一次观测时,连续读数三次并记录。

  9、测量工作完成后,按下电源开关键,切断电源。

  10、我们用完照度计要盖上光检测器盖子,并放回盒里。

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