定量遙感-第六章熱紅外

第六章熱紅外定量遙感§§61§62§63§642§613§6§6比值是一個普適函數(溫度、波長的函數與物體的性質無關。E(,強。黑體的吸收率等于1，其放射能力最大。我們只要知4§6§6通常我們把物體的輻射出射度與相同溫度下黑體的輻射出射度的比值，稱作物體的比輻射率通常我們把物體的輻射出射度與相同溫度下黑體的輻射出射度的比值，稱作物體的比輻射率。比輻射率等于吸收率是物體發(fā)射本領的表征。物體屬

E(,T)5§61若入射能量變大，反射能量會變大,吸收能量3和6§617§6§6EE, (Ek2c2ch1)1(ec21)1Eλ,T——分譜輻射通量密度，單位Wm2m1λ——波長，單位μm；h——普朗克常數=6.625610-34Js；c光速3108m/s；k——玻耳茲曼常數=1.3810-23JK；8§6§69§6§6(,),T,)t (T,)

§6§63189波長89波長§6§62001/04/21 2001/04/21 2001/04/21 2001/04/212001/04/21 2001/04/21 2001/04/21 2001/04/22§6§6地球觀測計劃紅外傳感器概覽(星載部分/計波段光譜范(m空間分辨(水平/垂直視(度角用途ASTER高級空射熱反射探測(8-陸地表面,水和ATSR縱向掃描ERS-(歐空局m云,海面溫AVHRR甚高輻射NOAA-(50.58-星下溶CERES云和地輻射能系(30.3-星下地球輻射平HiRDLA高分辨率臨動態(tài)分辨(6.0-水分及化GLI全球成像碳循HIRS/21高分辨率紅輻射探測0.69-大氣溫度濕ILAS改進型臨大氣光譜30.753-大IR-MSS紅多光譜掃描(中國/巴西40.5-PRIRODA-(俄羅斯0.4-0.75-大氣輻 40.52-水資源管地球觀測計劃紅外傳感器概覽(星載部分（0.4-SCARAB輻射收掃描40.2-SR掃描輻射30.55-氣(中/俄0.405-星下生物生產TMG溫室氣監(jiān)測0.33-溫室氣體制紅外光掃描 )5云輻(20.5-10.5-(歐空局30.5-15(度場用途6始于19851ASTER模擬儀始 或CIS中國成像光譜122DAIS-7915數值16始于1993或DAIS-16115數值6始于19943GER-63通道掃描6始于1986ISM紅外成像光譜始 MASMODIS航始于1992及可見光光譜始于1993始于1993第六章熱紅外定量遙感§§61§62§63§64§6§6吸H2OCO24.3微米、15CO2 9.6 能稱之為窗區(qū)的只有3.5—4.0微米，8—9.5微米和10.5—12.5微米三個波18§6§6用，如果對海面溫度的測量精度要求在±0.5℃用，如果對海面溫度的測量精度要求在±0.5℃以內，則修正散§6§6只考慮吸收作用，忽略散射§6§62上的輻射亮度L對半球空間積分求得，即： 0/0L(,)cos一般說，大氣中L是的函數，但是與FF/0L()cos§6§62,sec )uuzsec )u0

(u) (u)TLL(z)0k0,secB,T secLL(z)u0k0,secB,T sec0,duB,T0 usec0, 0§6§6對于大多數陸地地表而言，地表比輻射率小于1，不ChandrasekharRRi(,)fi()B(Ts)f() d fiai)[1 §6§62B(T)()[B(T)(1)I]I iis i第六章熱紅外定量遙感§§61§62§63§64§6§61.LLtoa()B(,Ts)(0)Latm設高度為z處到大氣頂層的透過率為(z)B(,Ta(z))(z)高度為zTa(z)的微分薄層空氣熱輻射經上§6§61.B(,T(z)) (z)

B(,T(z)) (z

d

高度為高度為zLatm()1Latm1Latm()B(,Ta

高度為z

1§63§6Ltoa()B(,Ts)(0)LatmLB(,Ts)(1(0))Latm1Latm()B(,Ta(z))d11LB(,Ts)(1(0))B(,Ta(z))d§6§61.1LB(,Ts)(1(0))B(,Ta(z))d11L(B(,Ts)B(,Ta(z)))d§6§61.dke高度而變，事實上k還是氣壓e(z)和溫度的弱函數?！?§61.B(B(,T(z))B(,T)(B)(T)(T(z)Tassas此式的含義為Z高度處的黑體輻射亮度，可以用Ts處的黑體輻射亮度的泰勒一級近似代替，事實上Ta(z)與Ts差值§6311L(B(,Ts)B(,Ta(z)))dLL(B(,Ts)B(,Ts) (Ts)(Ta(z)Ts))d1L (Ts)(TL (Ts)(Ta(z)Ts))d1(B)LL (Ts)(Ta(z)Ts))ke(z)dz0§6§6大氣頂層輻亮度與地表真實溫度對應的黑體輻射亮度大氣頂層輻亮度與地表真實溫度對應的黑體輻射亮度此處此處Tb b ，Ts

b

ss (B)(T)(TTbss (B)(T)(TTb0L (Ts)(Ta(z)Ts))ke(z)dz0 §6§61.TTsbk0Ta(z)Ts))e(z)dzTTTbs f(T(z)(z))aef是大氣溫度§6T§6T kf(T(z)(z))bs55aeT( )Tb( )Tbsk4554k54TTTbkf(T(z)(z))saeT kf(T(z)(z))bs44ae海水近似為黑體，比輻射率等于大氣溫度與海面溫度相差不大§6§6（1）SST的比輻射率效““2?！?§6（3）海面溫度的“皮膚”效§6§6B(B(T)()[B(T)(1)I]I iis i要從傳感器接收的輻射亮度值中反演出地表溫度要從傳感器接收的輻射亮度值中反演出地表溫度II§6§6B(B(T)()[B(T)(1)I]I iis i(或者使用大氣模型：如MODTRAN，ATCOR或6S等來第六章熱紅外定量遙感§§61§62§63§64§64大氣吸（云

到

行星反照 紅外熱輻 氣反大氣反

之間能量交換