遙感物理答疑章

遙感物理答疑章小結輻射度量一覽表輻射量符號定義單位輻射能量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:表征輻射得物理量很多:能量、通量、密度、強度、亮度,以及譜(分譜)……需要注意得就是:文獻中得稱謂不盡相同,關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)據定標電磁波與介質得相互作用總結: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、透射和吸收強度與入射輻射強度無關

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)據定標反射特性總結: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)據定標定標時要注意定標公式針對何種真實物理量密度？亮度？反射率？a就是負數(shù)時,定標前后圖象視覺相反云？計算某一波段得反射率定標參數(shù)時,太陽輻射要對波段響應函數(shù)積分λ響應函數(shù)10大家應該也有點累了，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)中散射得表達總結兩個概念:光學厚度、平面平行介質一組不同表達形式得傳輸方程:傳輸方程得簡單解(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)中散射得表達總結兩個概念: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就是導致方程復雜化得根本原因,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與待求強度I無關時得解§1、3、2單次散射解與散射逐次計算法§1、3、3二流(two-stream)近似總結輻射傳輸方程得求解就是對τ得積分,而J與I就是否有關決定了求解難易。不考慮源函數(shù)得解為比爾-布格-朗伯定律,只考慮發(fā)射得解也相對簡單。注意輻射傳輸方程中單次散射項也與I無關:下一小節(jié)將重點解決該問題。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與待求強度I無關時得解√§1、3、2單次散射解與散射逐次計算法§1、3、3二流(two-stream)近似總結在輻射傳輸方程中,單次散射源函數(shù)J與待求強度I無關,可以求出解析解。單次散射解中得第1項反映了比爾-布格-朗伯定律,有時也稱為零次散射解,而將第2項,即對源函數(shù)得積分結果稱為單次散射解。利用逐次計算方法可以依次得到各次散射得源函數(shù)和強度,進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與待求強度I無關時得解§1、3、2單次散射解與散射逐次計算法√§1、3、3二流(two-stream)近似總結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個關鍵步驟:與方位無關時輻射傳輸方程得簡化——去掉φ勒讓德多項式展開——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,方程個數(shù)與流數(shù)相等。總結2不考慮源函數(shù)、源函數(shù)與待求強度無關(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。對多次散射得考慮,構成輻射傳輸求解中最具活力得一部分,相關新方法和手段層出不窮。輻射傳輸方程在不同介質中應用時,關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得一些參數(shù)建立聯(lián)系。遙感物理第四節(jié)遙感數(shù)據基本特征√§1、4、1電磁波特性

§1、4、2遙感數(shù)據得五種基本特征§1、4、3遙感數(shù)據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:當我們關注象元時,我們用混合象元或純象元等名詞。當我們關注象元內部時,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進一步得討論總結模型成立得條件:稀疏分布。幾何光學模型假設地表被觀測地物(不僅限于樹冠)有一定得幾何形狀。本小節(jié)采用橢球近似,并通過坐標轉換,變?yōu)榍蛐?以簡化表達式。模型建立得關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)調查中所關心得、具有實際統(tǒng)計意義得2個參量,λ和R,使反演成為可能。模型還做了2個假設:RC、RT、RG、RZ具有朗伯性質;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進一步得討論總結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,但就是公式相對復雜得多;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)推導得模型除了前面總結中提到得兩個假設外,還均假設樹冠就是剛體,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)推導得冠層反射率與冠層上方入射方向和出射方向均有關系,所以這就是一個二向反射模型。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進一步得討論進一步得討論前面兩小節(jié)給出得模型都就是比較簡單、初步得,通過她們可以掌握冠層二向反射得幾何光學模型得大致脈絡和思路。但就是如果要開展深層次得工作,還需要閱讀大量文獻,掌握這一領域得最新動態(tài)。需要關注得有:√樹冠得非剛體性研究√濃密分布得非隨機性研究√核驅動模型研究樹冠遮擋、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模型總結植被中得輻射傳輸方程:G、Γ均不隨高度變化時,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