遙感實驗2_地物光譜測量

1、2021-12-101遙感概論實驗遙感概論實驗實驗二實驗二地物光譜反射率的野外測定地物光譜反射率的野外測定實驗目的實驗目的n通過本次實驗達到如下目標：學習地物光譜的測定方法；認識常見地物光譜反射率的規(guī)律；學習繪制常見地物反射曲線；為衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)行星反射率計算打下基礎。2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗2實驗課時實驗課時2課時l野外光譜測量對航天航空傳感器定標、遙感數(shù)據(jù)解譯、遙感應用潛力研究具有重要意義。l利用高光譜非成像光譜(輻射)儀，在野外測量地質(zhì)礦物、植物或其他物體的光譜反射率、透射率及其他輻射率。2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗3實驗意義實驗意義l主要有三方面的作用：（1）

2、野外光譜數(shù)據(jù)可用來建立和測試描述表面方向性光譜反射和生物物理屬性的關(guān)系；（2）野外光譜測量用來描述表面反射特征，以便為航空和航天傳感器定標；（3）在不需要圖像數(shù)據(jù)時，光譜測量或低空測量是一種成本低廉、靈活的數(shù)據(jù)獲取方法2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗4實驗意義實驗意義2021-12-10原理及方法簡介原理及方法簡介地物光譜反射率測量原理參見遙感概論第二章；實習采用垂直測量方法，計算公式為：式中， 為被測物體的反射率， 為標準板的反射率， ， 分別為測量物體和標準板的儀器測量值?？紫樯?遙感概論實驗 sSVV s V SV2021-12-10實習儀器實習儀器儀器按照波長長短有： 1）可見

3、光-近紅外光譜輻射計，波長范圍0.41.1 m； 2）全波段光譜輻射計，波長范圍0.32.5 m ?？紫樯?遙感概論實驗常見的光譜輻射計（光譜儀）常見的光譜輻射計（光譜儀）2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗7型號型號生產(chǎn)廠商生產(chǎn)廠商波長范圍波長范圍/ m mWDY-850地面光譜輻射計中科院長春光機所0.3850.85DG-1野外光譜輻射計中科院安徽光機所0.41.1SRM-1200野外光譜輻射計日本0.381.2SE-590便攜式光譜輻射計美國0.381.1ASD-FieldSpec 便攜式光譜輻射計美國0.3SVC1024光譜輻射計光譜輻射計美國0.35-2.5A

4、vaField便攜式地物波譜儀荷蘭0.22.5遙感原理魯東大學地理與規(guī)劃學院2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗9AvaField便攜式地物波譜儀2021-12-10實習步驟實習步驟1、測量目標和條件的選擇2、記錄測量目標基本信息3、記錄環(huán)境參數(shù)4、儀器安裝調(diào)試5、分析測量結(jié)果6、完成實習報告孔祥生 遙感概論實驗2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗121、測量目標和條件的選擇、測量目標和條件的選擇1)照明條件（氣象條件）無嚴重大氣污染，光照穩(wěn)定，無卷積云或濃云，避開陰影和強反射體的影響（測量者不穿白色服裝）風力小于3級2）測試時間地方時9：3014：302021-12-10孔祥生 遙感

5、概論實驗133）樣品a.被測物 體土壤，農(nóng)作物，葉片，植被，樹冠，水體，礦物，巖石，道路，建筑等;b.參考板 - 白板要求：選擇物體自然狀態(tài)表面作為觀測面，取樣面積大于地物自然表面起伏和不均勻的尺度；被測物體要充滿整個視場。標準白板表面與被測地物的宏觀面平行，與觀測儀器等距，要充滿整個視場，白板要保持清潔2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗142、記錄測量目標基本信息、記錄測量目標基本信息總體要求：越詳細越好。空間信息：地理坐標，用GPS測量獲得；時間信息：年月日、時分秒；屬性信息：類型、顏色、形狀等。2021-12-10孔祥生 遙感概論實驗153、記錄環(huán)境參數(shù)、記錄環(huán)境參數(shù)參見教材表1.

6、22021-12-10孔祥生 遙感概論實驗164、儀器安裝調(diào)試、儀器安裝調(diào)試（1)對準白板，讀取數(shù)據(jù)為（2）移開白板對準地物，讀取數(shù)據(jù)（3）重復步驟（1）（2），測量59次，記錄數(shù)據(jù)計算平均值（4）更換目標，重復（1）（3）步驟，直至完成測試任務。測量高度要求：儀器保持水平架設，距離被測物體表面不小于1m；幾何關(guān)系要求：儀器軸線與天頂角的傾斜角 kaolinite, gyp, silica8122040.024xx1Illite, gypsum - - jarosite?9422100.007x1Illite100a22060.013xx1Illite, jarosite11722060.00

7、8x1Illite12422040.025xx1Illite jarosite14022120.005xx1Illite, jarosite, gypsum?14621920.011xx1Illite, silica15021640.011x1Kaolinite16421660.099x1Kaolinite, well x/n17021680.099x1Kaolinite, MW17321801.473xxx4Dickite, alunite, kaolinite17521801.473xx4Alunite + dickite17821701.473xx5Alunite + silica181

8、21770.133xxx4Dickite and alunite silica18221810.133xtr3Dickite, trace alunite18321800.133x3Dickite18621660.035x1Best kaolinite19621670.013xx1Kaolinite + silica20421670.005x1Kaolinite21421770.099xtr1Kaolinite tr dickite21821660.099xx1Kaolinite - poor illite22421660.016trx1Smectite + minor kaolinite22

9、921670.016x1Kaolinite23521640.196x1Kaolinite - still wet23821640.196x1Kaolinite24421640.007x1Kaolinite影響測量的幾個因素影響測量的幾個因素l野外測量時需要考慮的因素l選擇無云或少云的天氣l風帶來的氧氣濃度的差異l周圍目標的光極化干擾l白板完全覆蓋視場l幾何布置l注意選擇適當?shù)臅r間l室內(nèi)測量時需要考慮的因素l暗室操作l幾何布置l用黑天鵝絨布作背景l(fā)白板完全覆蓋視場FSP FR能夠測量的參數(shù)能夠測量的參數(shù)l絕對測量l輻射亮度（radiance)l輻射照度（Irradiance)l相對測量l反射比l

10、絕對反射比絕對測量方法絕對測量方法 - 輻射亮度輻射亮度(Radiance)l使用不同視場角的鏡頭l需要光度標定*l首先對準白板優(yōu)化(OPT)l點擊RAD圖標l按空格鍵存儲或者自動存儲 211ELWm srmLE絕對測量方法絕對測量方法 - 輻射照度輻射照度(Irradiance)l輻射照度l使用余弦接收器或者反射式余弦接收器或者積分球l對準目標優(yōu)化(OPT)l點擊RAD圖標l空格鍵存儲或者自動存儲相對測量相對測量 反射率反射率l使用不同視場角的鏡頭l首先對準白班優(yōu)化(OPT)l對準白板點擊WR圖標l移到被測目標上方l按空格鍵存儲或者自動存儲R = L地物/L參比相對測量相對測量 絕對反射率絕

11、對反射率l使用不同視場角的鏡頭l在contral/configuration下選擇absolute Refelceancel首先對準白板優(yōu)化(OPT)l對準白板點擊WR圖標l移到被測目標上方l按空格鍵存儲或者自動存儲軟件功能（實際操作中熟悉）軟件功能（實際操作中熟悉）lRs 3 操作軟件lViewSpec 數(shù)據(jù)后處理軟件數(shù)字化的光譜數(shù)據(jù)庫數(shù)字化的光譜數(shù)據(jù)庫lJPL 實驗室已經(jīng)有了在實驗室已經(jīng)有了在0.4-14微米范圍內(nèi)微米范圍內(nèi)2000種自然和人種自然和人造物質(zhì)的反射光譜數(shù)據(jù)庫造物質(zhì)的反射光譜數(shù)據(jù)庫l聯(lián)系人聯(lián)系人: Dr. Simon HookJPL, MS 183-5014800 Oak G

12、rove DrivePasadena, CA 91109Phone: 818-354-0974Fax: 818-354-0966E-mail: Simon.J.H Web: /數(shù)字化的光譜數(shù)據(jù)庫數(shù)字化的光譜數(shù)據(jù)庫nCSIRO 光譜庫光譜庫 聯(lián)系人聯(lián)系人:Dr. Jon HuntingtonCSIRODivision of Exploration & MiningP.O. Box 136North Ryde, N.S.W., 1670AustraliaPhone: +61-2-94908839E-mail:

13、 Jon.Huntingtoncsiro.au Web: http:/www.syd.dem.csiro.au/research/MMTG/數(shù)字化的光譜數(shù)據(jù)庫數(shù)字化的光譜數(shù)據(jù)庫nUSGS (Denver) 光譜庫光譜庫 聯(lián)系人聯(lián)系人:Dr. Roger ClarkU.S.G.S.P.O. Box 25046, MS 964Denver, CO 80225-0046Phone: 303-236-1332Fax: 303-236-1425E-mail: Web: /推薦書目推薦書目l遙感實習教程，劉慧平，秦其明等，高教出

14、版社l高光譜遙感及應用，浦瑞良、宮鵬，高等教育出版社l遙感巖礦信息提取基礎與技術(shù)方法研究，甘甫平、王潤生，地質(zhì)出版社l冬小麥氣象衛(wèi)星綜合遙感，黃敬峰、謝國輝，氣象出版社l葉和飛油氣地質(zhì)遙感論文集，葉和飛，地質(zhì)出版社l遙感信息系統(tǒng)研究，張柏、禹秉熙、蘇陽，科學出版社l遙感找礦預測方法，樓性滿、葛榜軍，地質(zhì)出版社l遙感原理及在資源環(huán)境中的應用，游先祥，中國林業(yè)出版社l海洋科學導論，馮士筰、李鳳岐、李少菁，高等教育出版社l高分辨率遙感衛(wèi)星應用成像模型、處理算法及應用技術(shù)，張永生、鞏丹超等，科學出版社l遙感生物地球化學，徐瑞松、馬躍良、何在成，廣東科技出版社l衛(wèi)星遙感圖像計算機分類與地學應用研究，曾志遠，科學出