遥感地学分析及原理.docx

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1、遥感地学分析:是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型,其结合物理手段、数 学方法和地学分析等综合型应用技术和理论,通过对遥感信息的处理和分析,获得能反映地 球区域分异规律和地学进展过程的有效信息的理论方法。热惯量:由于系统本身有肯定的热容量,系统传热介质具有肯定的导热力量,所以当系统被 加热或冷却时,系统温度提升或下降往往需要经过肯定的时间,这种性质成为系统的热惯量 (Thermal inertia)。叶方位角:法线在水平面上的投影与正北方向的交角称为叶子在该点的方位角。红边:反射光谱的一阶微分最大值所对应的光谱位置,对应红光区外叶绿素汲取削减部位(约 0. 7um)到近红外高反射肩O

2、O. 7um)之间,健康植物的光谱响应陡然增加的(量度增加约 10倍)的这一窄条区。通常位于0.680. 75即1之 间。光合有效辐射:植物光合作用所能采用的仅仅是太阳光的可见光局部(0.40.7um),这个波 长范围的太阳辐射也称为光合有效辐射。这局部大约占太阳辐射的47%50%左右。光谱区分率一一传感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小, 即通道数、每个通道中心波长,及带宽,共同打算光谱区分率。水体光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献:水的外表反射、水体底部物质的反射和水中 悬浮物质的反射。双子叶植物反射率高于单子叶植物反射率遥感器接收到的光包括天空散射光、水面反射

3、光和水中光亮度温度:遥感器在卫星高度所观测到的热辐射强度相对应的温度。亮度温度、地表比辐射率、大气透射率(水汽含量)是进行地表温度反演主要考虑的三大参 数。1、植被遥感中NDVI应用最广泛?NDVI是对植被生长状态及植被掩盖度的最正确指示因子。NDVI与LAI、绿色生物量、植被 掩盖度、光合作用等植被参数有关;NDVI的时间变化曲线可反映季节和人为活动变化;甚 至整个生长期的NDVI对半干旱区降雨量、对大气CO2浓度随季节和纬度变化均敏感。NDVI经比值处理,可局部消退与太阳高度角、卫星观测角、地形、大气程辐射(云/阴 影和大气条件有关的辐照度条件变化)等的影响。NDVI介于-1和1之间,负值

4、表示地面掩盖为云、水、雪等,对可见光高反射;0表示岩 石或裸土等,NIR和R近似相等;正值表示有植被掩盖,且随掩盖度增大而增大。几种典型 的地面掩盖类型在大尺度NDVI图象上区分鲜亮,植被得到有效的突出。因此,NDVI特殊适 用于全球或各大陆等大尺度的植被动态监测。2、植被指数影响因素。物候期、农事历。物候期指自然植物在其生长发育过程中,其生理、形状、结构等的季节 性变化,可通过遥感加以监测。对于农作区,物候期表现为地方农事历,即耕作、播种、 发芽、生长、成熟、收获、休闲等季相循环周期。它是由作物的生长特点、地方气候、地方 农业耕作方式与习惯等打算的。可见,植被指数提取中遥感数据时相选择的重要

5、性。大气效应。大气对组成植被指数的R、NIR波段有不同的衰减系数。大气散射一般使植被 的红光辐射增加(上行程辐射增加)、但大气散射和汲取使近红外辐射降低,两者比照度下 降。因此,大气对植被指数的总效应是使植被指数信号下降。但其对不同植被指数影响程度 却有很大的不同。太阳高度角等。太阳天顶角(。)、方位角及观看角的影响主要反映在大气路径长度和地 表二向反射(BRDF)效应,使植被指数值变化较大,致使不同时相的植被指数缺乏可比性。地表的方向反射(BRDF)变化与植被冠层结构有关,而冠层结构受太阳高度角的影响。地形效应。在地形起伏的山区、地形的阴影效应,往往掩盖了局部植被,使植被指数发生 变化。最简

6、便的方法一一比值法或比值合成法可以消退局部阴影的影响,提高植被信息提取 的力量。遥感器。遥感器本身的辐射定标以及多种遥感器间光谱波段响应函数、空间区分率、视 场角等的差异,均会对植被指数的植被检测力量和数值的可比性发生影响。因而需要对遥感 数据进行辐射订正,以及各波段光谱响应函数间的订正处理,以保证多源数据的综合分析和 大尺度植被遥感动态监测的牢靠性。3、植被指数与植被掩盖度的地面测量方法。(采样法)植被掩盖度指植被冠层的垂直投影面积与土壤总面积之比。即植/土比。植被掩盖度的地面测量法:采样法,通过各种测量方法获得样地内植被消失的概率,将其作为讨论样地的植被掩盖度。 特点是操作简单,测量周期长

7、,受条件限制多,效率低但精度较高。包括样线法、样点法、 阴影法、树冠投影法。样线法:在植被讨论区内选定样线,可选择不止一条,以空间上垂直交叉的形式设置。将 植株接触样线的长度占样线总长的百分比作为样线所在区域的植被掩盖度,再把儿条样线结 果平均后得到样方的掩盖度。杨线法相当于以线估面。样点法:在空间上采样,每个样点只对应着很小的空间范围,样点只有植被和非植被两种 状况,通过多个样点的统计获得样方的植被掩盖度。相当于以点估面。几种代表性测量方法: 针刺法(将一根根样针在植被中垂直放下,接触到植物枝叶的样针数与总样针数之比,即为 植被掩盖度。(草地)、正方形视点框架法(该框架由两根上下对齐并等距钻

8、有十个小孔的水 平杆构成,观测者从上端水平杆的小孔向下看,以观看到植被的小孔数占总孔数的百分比作 为植被掩盖度。)、抬头望法(用于森林郁闭度测算。以样地两条对角线上的林木作为调查对 象,沿着对角线走一步抬头看一次天,将能观察林冠的次数占抬头总次数的百分比作为林地 郁闭度。(乔木林)。称尺测法,把一把标有刻度的尺子放置在地面,平行于作物的行方向,沿垂直于行的方向 每隔肯定距离依次移动,分别读取尺子上阴影长度,总阴影长度占尺子总长度的百分比即为 植被掩盖度。该法一般多适用于行播作物,且要尽量在正午时测量。(灌木林或行播作物) 树冠投影法:用于乔木等高大植被郁闭度的估算。在样方内将每株林木进行空间定位,再 将每株树木的树冠投影进行测量,依据肯定比例尺标在绘图纸上。依据树木投影总面积和样 方总面积来获得样方的郁闭度。(林地)

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