水的反射光谱特性
植被:植被反射光谱曲线,在可见光波段(0.4~0.76μm)有一个小的反射峰,位置在0.55μm(绿)处,两侧0.45μm(蓝)和0.67μm(红)则有两个吸收带。这一特征是由于叶绿素的影响,叶绿素对蓝光和红光吸收作用强,而对绿光反射作用强。在近红外波段(0.7~0.8μm)有一反射的“陡坡”,至1.1μm附近有一峰值。这是由于植被叶细胞结构的影响,除了吸收和透射的部分,形成的高反射率。在中红外波段(1.3~2.5μm)受绿色植物含水量的影响,吸收率大增,反射率大大下降,特别是以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带。
水体:水体的反射主要在蓝绿光波段,其它波段吸收都很强,特别到近红外波段,吸收就更强。
岩石:岩石的反射光谱特征与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关。由石英等浅色矿物为主组成的岩石具有较高的光谱反射率,在可见光遥感影像上表现为浅色调。铁镁质等深色矿物组成的岩石,总体反射率较低,在影像上表现为深色调。其次,岩石光谱反射率受组成
岩石的矿物颗粒大小和表面粗糙度的影响。矿物颗粒较细,表面较平滑的反射率较高。反之,光谱反射率较低。另外湿度、风化程度等对反射率也有影响。
一、水体的光谱特性
太阳光到达水面,一部分被水面反射回空中,它的反射强度与水面性质 有关(如水面粗糙度等)。其余的光则透射到水中,其中大部分被水体吸收; 部分被水体中的悬浮粒子所散射,产生水中散射光,其散射强度与水体浑浊 度有关,返回水面的那部分散射光称为后向散射光;另外部分透射到达水底, 形成水底反射光。这样,水中后向散射光及浅水条件下的水底反射光,组成 水中光.
水体对太阳光吸收、反射和透射是随波长而变化的,总的是吸收大于反 射和透射。厚度为 1mm 的水层的吸收光谱曲线。其中,可见光波 段水吸收率较低,即在蓝、绿光波段透射能力相对较高。因此,水浅时,蓝、 绿光波段可透射过水体,反映出水底情况。水对近红外波段吸收较强,在 1.4μm 和 1.9μm 附近,其吸收率接近 100%。显然,对于自然水体,即使水很浅,也能吸收绝大部分的红外辐射。
(一)水体反射率与浑浊度的关系
自然界水体中含有多种有机物和无机物,其中有些杂质处于悬浮状态。 水体的反射光谱与悬浮物的性质和含量密切相关。利用光谱辐射计,通过测 量得出:悬浮泥沙所引起的浑浊程度是影响水体反射率的主要因素之一。图
6-4 表示浑浊水体(悬浮泥沙含量为 99mg·1-1)和清水(悬浮泥沙含量为
10mg·1-1)的反射光谱特性曲线。可见,在可见光的橙、红光波段内,浑浊 水的反射率比清水的反射率高 5%左右。清水在 0.75μm 处,反射率降为零, 而含有泥沙的浑浊水,在近红外波段的 0.8μm 处还出现较高的反射率。在
0.95μm 处浑浊水反射率下降为零。陆地卫星测量的反射率结果,也表明在0.6—0.7μm 波段反射率与水体的浑浊度之间存在着线性关系。
(二)水体反射率与叶绿素的关系 水体中的叶绿素浓度对水的光谱特性影响较为显著。水体叶绿素浓度增
加,蓝光波段的反射率明显下降,而绿光波段的反射率却明显上升。叶绿素的浓度是衡量水体初级
生产力和高营养化作用的重要指标。因此,用遥感方法可监测藻类的存在和 浓度。
自然水体中的杂质,除了悬浮无机物和叶绿素外,其它物质也会造成水 体光谱特性的变化。例如,水上油溢污染使紫外和蓝光波段反射率增高。而 水体中酸,或无机盐类的含量等,对水的反射率影响则较小,看不出差异。 综上所述,水体由于浑浊度、叶绿素或水表面性质不同,具有不同的光
谱特性变化。
自然界的水,除了水分子之外,还含有多种有机或无机杂质,光辐射与水的相互作用,也包括这些杂质。
水分子对太阳光辐射谱的强吸收出现在红外波段的2.66 μm,2.73 μm和6.27 μm,倍频在1.4 μm和1.9 μm,合频位于0.96 μm和1.1 μm。说明水对红外波段吸收非常强,即使是1 mm厚的水层也几乎全部吸收红外辐射。但水对可见光中的蓝、绿光透射率很高。因此在遥感探测图像中水的光反射率是低值(比土壤低)。
如果水中含有杂质,则水体对可见光辐射的反射,可以认为来自三个方面:①水体表面的反射;②穿透水体的水底反射;③水中悬浮物的反射。宇航遥感探测的光反射信息,就是这三者的综合信息。
水体的反射光谱与悬浮污染物的性质和含量关系密切。例如水中叶绿素含量对光的反射率影响很大,图2.6.1是叶绿素含量不同的海水反射光谱特性曲线。可见,叶绿素含量很低的海水,总体呈蓝色,在蓝光(0.4 μm)附近反射率最高,达7%。随波长增加,反射率迅速降低;叶绿素含量相对增加的海水,反射率整体降低,绿色光谱(0.4 μm)附近降低最多,最高反射率仅为3.5%;叶绿素含再增高,海水的总体反射率曲线形貌完全不同,蓝光(0.4 μm)反射率降低,0.5~0.6 μm的绿光谱段反射率增大,0.4~0.65μm谱段反射率几乎相等,说明反射光谱反应了叶绿素的特征。
含悬浮泥沙(99 mg/L)的河水,在整个可见光波段都比清水(含泥沙10 mg/L)反射率高,如图2.6.2所示。此外,实验证实水中泥沙含量增加0.6~0.7μm波段的反射率线性增加。
图2.6.1 含叶绿素海水的反射光谱特性曲线
图2.6.2 含泥沙河水的反射率
自然水体中除了上述含有藻类(叶绿素)和悬浮泥沙之外,还会有许多人为污染物。如:石油类油膜,可使蓝光波段反射率增高很多。遥感可以用来探测的油膜分布和计算油膜厚度。
地物反射光谱特征如何影响遥感图像的色调深浅?
地物对入射电磁波的反射特性是通过反射率来描述的,它反映了地物对光的吸收和反射能力。当电磁波遇到地物表面时,部分能量会被反射回去,反射率作为波长的函数,即光谱反射率r(l),决定了地物在遥感图像中的色调深浅。反射率不仅受波长影响,还取决于入射角、物体的电学性质以及表面粗糙度等因素。反射能力...
反射光谱特性的介绍
反射光谱特性系指地物反射电磁辐射的能力,随所反射的电磁波波长而变化的特性。如以横坐标表示波长的变化,纵坐标表示其反射率(或反射亮度系数)可构成反映反射光谱特性的曲线,称为反射光谱(特性)曲线。
光哪些特性
一、传播性:光能以波的形式进行传播,类似于声波等其他波动形式。光的传播方向一般是直线,但也存在散射等现象使得光线偏离直线传播。二、粒子性:光除了可以像波动一样传播外,还具有粒子性质。光子作为光的粒子单位,具有能量和动量。这种粒子性在光的干涉、衍射等现象中表现明显。三、反射和折射特性:...
植物的反射光谱特性
决定植物反射光谱特性的,是叶子的色素成分、细胞结构以及叶子的含水量。图2.6.3是绿色植物反射光谱的典型特性曲线。在蓝光区和红光区植物的反射率都很低。前者是植物中叶绿素的吸收带,后者是植物中所含水分的吸收带。其他植物如大豆、玉米等都有相似形状的反射光谱特性曲线,但在近红外光谱段,即0.76...
植被,水体,雪层,岩石的反射光谱具有哪些特点?
水体:水体的反射主要在蓝绿光波段,其它波段吸收都很强,特别到近红外波段,吸收就更强。岩石:岩石的反射光谱特征与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关。由石英等浅色矿物为主组成的岩石具有较高的光谱反射率,在可见光遥感影像上表现为浅色调。铁镁质等深色矿物组成的岩石,总体反射率较低,在影像上表现...
反射波谱和发射波谱
发射率对描述和分析物体表面或材料的电磁辐射特性具有和反射率同等重要的作用。任何物质在温度T时都处于热状态,并发射与其温度相应的电磁波辐射。发射率是地物光谱辐射率与同温度下黑体光谱辐射率之比。由于测定物体的发射率要比测定物体的温度特性更困难,加之地物之间的发射率差异又小,而物体之间有较小...
几种常见地物反射光谱特征
· 土壤的反射波谱特性 自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值,一般来讲土壤的光谱特性曲线与以下一些因素有关,即:土壤类别、含水量、有机质含量、砂、土壤表面的粗糙度、粉砂相对百分含量等。此外肥力也对反射率有一定的影响。土壤反射波谱特性曲线较平滑,因此在不同光谱段的遥感影像上...
为什么卫星影像解释必须了解地物反射波谱特性
地物反射波谱是一个以波长为横轴、反射率为纵轴的曲线,地物反射波谱特性指的就是根据这条曲线总结出来的地物反射光谱的特点,比如说植被对绿光和近红外反射强烈等。由于在遥感影像解译的过程中,为了突出部分地物的特点,有时候不只用真彩色影像,还会结合各种不同波段组合的影像进行分析,了解地物的波谱特性...
变质岩反射光谱特征
变质岩在可见光、近红外、短波红外波段的反射波谱特征,与组成变质岩的矿物成分有关,主要是铁、锰、铜等金属离子和羟基、碳酸根离子及水引起的,图 7-10 展示了典型变质岩实验室光谱特征。三价铁离子的宽波段吸收特征非常明显,如透闪石片岩。水和羟基 ( 1. 4 μm 和1. 9 μm) 的吸收特性在片岩...
矿物反射光谱特征
在可见光、近红外及短波红外区内,矿物特征光谱的形成主要是因为矿物吸收特征的差异使矿物形成独特而较稳定的吸收谱带,这些谱带在不同的矿物中有较稳定的波长位置,具有较稳定独特的波形,可以指示着某种矿物的存在。矿物反射光谱的主要影响因素是矿物化学成分、矿物晶体结构和矿物粒度等,其中矿物化学成分是...
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金秀瑶族自治县18232745656: 水体在可见光遥感影像上的特点?到底是亮还是暗啊?我觉得书本上都绕晕了,既然水体对光的镜面反射, - ?
庞郊伊特: 水体对光的吸收多没错,尤其是在红外波段.相对而言,在蓝绿波段的反射率较高 但是以上都是建立在非镜面反射的情况下.如果是镜面反射,透射和吸收都很少,反射出来的能量多,当然亮了 在绝大多数情况下,水体的光谱特征都指的是非镜面反射情形
金秀瑶族自治县18232745656: 水体光谱的组成 - ?
庞郊伊特: 水体本身.水底.水中的悬浮物和浮游动植物.对于浑浊的水还有泥沙的影响..还有可能有环境辐射的影响...
金秀瑶族自治县18232745656: 一般情况下,土壤和植被的反射率大概在哪个范围内..可以确定吗? - ?
庞郊伊特: 健康的植物在可见光下反射率大概在10%~20%,在波长0.7~1.4µm间则为20%~40% 土壤的反射率与其机械组成和颜色密切相关,黑土大概在5%~15%,褐色土,栗钙土大概在5%~25%,红壤10%~40%,黄壤15%~50% 土壤的光谱还受植被覆盖率、地貌、耕作特点等有关.
金秀瑶族自治县18232745656: 如何利用遥感技术进行环境监测?(原理和步骤) - ?
庞郊伊特: 遥感在环境监测中的应用 1 水环境污染监测 水体的遥感监测主要是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究作为基础的.总的看来,清洁水体反射率比较低,水体对光有较强的吸收性能,而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上.故在...
金秀瑶族自治县18232745656: 水是什么颜色的? - ?
庞郊伊特: 水是无色透明的.水是最简单的氢氧化合物,化学式H2O.在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉.水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分....
金秀瑶族自治县18232745656: 为什么水无色无味 - ?
庞郊伊特: 水无色、无味、无气味,那是因为人类的感观对水的相对认识: 无色,是因为水不吸收太阳光谱中的任何一部分,但为什么海水是蓝的,那是因为海水中富含钠盐,而钠吸收蓝色光谱. 无味,是人类进化的产物,是生物适应的结果,是感觉世界的参照层面,是体味其它味觉的基础,就像测电位要归零,如果你能尝出水的味道,那你绝对体会不到万事万物的美好,因为你的唾液腺每时每刻都在分泌含水的物质,就像你每时每刻都能闻到大蒜的气味一样. 无气味,是一样的,也是感觉的参照层面.如果你能闻道水的气味,那空气中的水蒸气就足以使你难受到死,因为你的呼吸道也在每时每刻呼出水蒸气,你要么适应,要么被淘汰.
金秀瑶族自治县18232745656: 根据下图说明水体的反射光谱特征 - ?
庞郊伊特: 含沙量越高,反射率越大
金秀瑶族自治县18232745656: 清澈水跟浑浊水那个反射率大 - ?
庞郊伊特:[答案] 水体反射率与浑浊度的关系 自然界水体中含有多种有机物和无机物,其中有些杂质处于悬浮状态. 水体的反射光谱与悬浮物的性质和含量密切相关.利用光谱辐射计,通过测 量得出:悬浮泥沙所引起的浑浊程度是影响水体反射率的主要因素之一.图 在...