热红外遥感基础课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,热红外遥感基础,1,热红外遥感的应用,火灾监测,1989,年,3,月下旬全国旱情分布,March,1989,Sept.,1993,1,热红外遥感的应用,旱情监测,城市热岛监测,1,热红外遥感的应用,海洋中物种的适宜地,风暴能量的来源,气候变化,1,热红外遥感的应用,2.,热红外遥感的基本概念,热红外遥感,就是利用传感器的,热红外波段,收集、记录地物的,热辐射,信息，并利用这种热辐射信息来获取目标物的温度信息。,所有的物质，只要其温度超过绝对零度，就会不断发射红外能量。常温的地表物体发射的红外能量主要在大于,3,微米的中远红外区。,7-18,微米、,3-18,微米,热红外波段？,热辐射？,3.,热红外遥感的复杂性,1,、热红外遥感的大气影响更为复杂,可见光波段的大气影响？,热红外光波段的大气影响？,吸收、散射,、,发射,最主要的影响因素？,水汽、气溶胶,2,、,热红外信息，除受大气干扰外，还受地表层热状况的影响。,主要的影响因素：风速、风向、空气温度、土壤水分、地形地貌等。,3.,热红外遥感的复杂性,3,、热探测器获得的物体发射辐射包含了两个重要信息：温度；比辐射率。二者分离非常困难,。,物体的温度与图像亮度的关系？,3.,热红外遥感的复杂性,4,、热红外遥感图像的空间分辨率一般较低，混合像元问题非常突出,。,可见光、热红外空间分辨率：,MODIS,，,TM,3.,热红外遥感的复杂性,红外辐射传输方程,大气热红外辐射的性质,大气的长波辐射性质很复杂，不仅与吸收物质,(,水汽，,CO2,与,O2),分布有关，而且与大气温度、压力有关。,水汽（,H,2,O,）在,6.3,微米有一个较强的吸收带,;,二氧化碳,(CO,2,),分别在,4.3,微米和,15,微米有较强的吸收带,;,O3,在,9.6,微米处,一个窄的吸收带,.,所以能称之为窗区的只有,3.54.0,微米，,89.5,微米和,10.512.5,微米三个波段。,热红外辐射在大气中的传输,除非有云或尘埃等大颗粒质点较多时，大气对长波辐射的散射削弱极小，可以忽略不计。有云时，云中对长波的吸收作用很大，较薄的云层已可以视为黑体。,大气不仅是削弱热红外辐射的介质，而且它本身也发射热红外辐射。,总之，热红外辐射在大气中的传输，是一种漫射辐射在无散射但有吸收又有发射的介质中的传输。,热红外辐射在大气中的传输,热红外辐射的大气传输方程,（,1,）地球与大气都是发射红外辐射的辐射源；,（,2,）通过大气中的任一平面射出的都是具有各个方向的漫射辐射；,（,3,）只考虑吸收作用，忽略散射；,（,4,）必须把大气的发射和吸收同时考虑；,（,5,）假定大气是水平均一的。,Atmosphere,热红外辐射传输方程,=,热红外辐射传输方程,波长,(m),2,4,6,8,10,12,14,Luminance,spectrale,(,W cm,-2,sr,-1,um,-1,0.0,2.0e-4,4.0e-4,6.0e-4,8.0e-4,1.0e-3,1.2e-3,=,+,热红外辐射传输方程,波长,(m),2,4,6,8,10,12,14,0,0,2,0e-4,4,0e-4,6,0e-4,8,0e-4,1,0e-3,1,2e-3,Luminance,spectrale,(,W cm,-2,sr,-1,um,-1,=,+,+,热红外辐射传输方程,波长,(m),2,4,6,8,10,12,14,0,0,2,0e-4,4,0e-4,6,0e-4,8,0e-4,1,0e-3,1,2e-3,Luminance,spectrale,(,W cm,-2,sr,-1,um,-1,=,+,+,波长,(m),2,4,6,8,10,12,14,0,0,2,0e-4,4,0e-4,6,0e-4,8,0e-4,1,0e-3,1,2e-3,Luminance,spectrale,(,W cm,-2,sr,-1,um,-1,热红外辐射传输方程,=,+,+,+,波长,(m),2,4,6,8,10,12,14,0,0,2,0e-4,4,0e-4,6,0e-4,8,0e-4,1,0e-3,1,2e-3,Luminance,spectrale,(,W cm,-2,sr,-1,um,-1,热红外辐射传输方程,中红外波段,热红外波段,=,+,+,+,=,+,+,+,热红外辐射传输方程,