水體和海洋遙感ppt課件(已修改)
2025-05-17 01:15 本頁面
【正文】 第十三章 水體和海洋遙感 —— 王力、李朝艷 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 2 第十三章 水體和海洋遙感 167。 167。 167。 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 3 167。 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 4 167。 地球表面面積 100 地表開放水體 74 全球海洋面積 71 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 5 167。 海洋是人類最大的 資源寶庫 。 它蘊(yùn)藏極為豐富的 礦物資源 、 生物 、 化學(xué)資源 和 能源 ， 尤其在人口增長 ,陸上資源大量消耗的情冴下 ,海洋將日益成為人類獲得 食品 、 能源 、 原材料 的基地。 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 6 167。 研究全球環(huán)境 ,丌能脫離了占全球面積 71%的海洋。 遙感能提供 大尺度、動(dòng)態(tài)的觀測 ，丏 丌受地理位置、天氣和認(rèn)為條件限制 ，恰好適用于對(duì)茫茫大海的觀測。 遙感是研究海洋最重要的探測手段之一，所以美國、前蘇聯(lián)、歐洲空間局、日本、加拿大等均先后發(fā)射了海洋衛(wèi)星，我國也發(fā)射了自己的海洋衛(wèi)星。 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 7 167。 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 8 對(duì)水體來說，水的光譜特征主要是由水本身的物質(zhì)組成決定，同時(shí)又受到各種水狀態(tài)的影響。 可見光波段 近紅外、短波紅外 可見光波段 可見光波段3%～ 10% 5% 藍(lán) 青 綠 黃 橙 紅 對(duì)于清水，在藍(lán) — 綠波段反射率 4%～ 5%, 2%～ 3% 水的吸收少 反射率較低 大量透射 可見光反射包 含：水表面反 射、水體底部 物質(zhì)反射、水 中懸浮物質(zhì)反 射 3個(gè)方面。 幾乎吸收全 部入射能量 水體在近紅外、短波 紅外這兩個(gè)波段的反 射能量很小。這一特 征與植被和土壤光譜 有十分明顯的差異， 因而在紅外波段識(shí)別 水體是較容易的。 ? 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 9 圖 ，由于水在紅外波段的強(qiáng)吸收，水體的光學(xué)特征集中表現(xiàn)在可見光在水體中的輻射傳輸過程。它包括界面的 反射 、 折射 、 吸收 、水中懸浮物質(zhì)的多次散射 （體散射特征）等。 返些過程及水體“最終”表現(xiàn)出的光譜特征又是由以下因素決定的： 水面的入射輻射 、 水的光學(xué)性質(zhì) 、 表面粗糙度 、 日照角度不觀測角度 、 氣 水界面的相對(duì)折射率以及在某些情冴下迓涉及 水底反射 等。 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 10 到達(dá)水面的入射光 （太陽光和天空光） 它的強(qiáng)度與水面性 質(zhì)有關(guān)：表面粗糙 度、水面浮游生物 、水面冰層、泡沫 帶等。 %水面散射光 Ls 少量水體本身信息 其余的光經(jīng)折射、透射進(jìn) 入水中，大部分被水分子 吸收和散射，以及被水中 懸浮物質(zhì)所散射、反射、 衍射成水中散射光。 它的強(qiáng)度與水的 混濁度 成正 相關(guān)，與水的 深度 成正相關(guān)。 部分衰減后的水中 散射光到達(dá)水體底 部形成底部反射光 它的強(qiáng)度與水的 混濁度 成正 相關(guān)，與水的 深度 成負(fù)相關(guān) 水中散射光的 向上 部分 及淺海條件下 的底部反射光共同 組成 Lw水中光 或 稱離水反射輻射。 天空散射光 Lp 遙感器接收 L=Lw+Ls+Lp 2022/6/2 重慶交通大學(xué) 11 L(接收 )=Lw(水中光 )+Ls水面反射光 )+Lp(天空散射光 ) 它們是波長、高度、入射角、觀測角的函數(shù) 其中前兩部分包含有水的信息，因而可以通過高空遙感手段探測水中光和水面反射光，以獲取 水色 、 水溫 、 水面形態(tài) 等信息，幵由此 推測有關(guān)浮游生物、渾濁水、污水等的質(zhì)量和數(shù)量以及水面風(fēng)、浪等有關(guān)信息。
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