遥感实验2_地物光谱测量

1、2022-4-181遥感概论实验遥感概论实验实验二实验二地物光谱反射率的野外测定地物光谱反射率的野外测定实验目的实验目的n通过本次实验达到如下目标：学习地物光谱的测定方法；认识常见地物光谱反射率的规律；学习绘制常见地物反射曲线；为卫星遥感数据行星反射率计算打下基础。2022-4-18孔祥生 遥感概论实验2实验课时实验课时2课时l野外光谱测量对航天航空传感器定标、遥感数据解译、遥感应用潜力研究具有重要意义。l利用高光谱非成像光谱(辐射)仪，在野外测量地质矿物、植物或其他物体的光谱反射率、透射率及其他辐射率。2022-4-18孔祥生 遥感概论实验3实验意义实验意义l主要有三方面的作用：（1）野外光

2、谱数据可用来建立和测试描述表面方向性光谱反射和生物物理属性的关系；（2）野外光谱测量用来描述表面反射特征，以便为航空和航天传感器定标；（3）在不需要图像数据时，光谱测量或低空测量是一种成本低廉、灵活的数据获取方法2022-4-18孔祥生 遥感概论实验4实验意义实验意义2022-4-18原理及方法简介原理及方法简介地物光谱反射率测量原理参见遥感概论第二章；实习采用垂直测量方法，计算公式为：式中， 为被测物体的反射率， 为标准板的反射率， ， 分别为测量物体和标准板的仪器测量值。孔祥生 遥感概论实验 sSVV s V SV2022-4-18实习仪器实习仪器仪器按照波长长短有： 1）可见光-近红外光

3、谱辐射计，波长范围0.41.1 m； 2）全波段光谱辐射计，波长范围0.32.5 m 。孔祥生 遥感概论实验常见的光谱辐射计（光谱仪）常见的光谱辐射计（光谱仪）2022-4-18孔祥生 遥感概论实验7型号型号生产厂商生产厂商波长范围波长范围/ m mWDY-850地面光谱辐射计中科院长春光机所0.3850.85DG-1野外光谱辐射计中科院安徽光机所0.41.1SRM-1200野外光谱辐射计日本0.381.2SE-590便携式光谱辐射计美国0.381.1ASD-FieldSpec 便携式光谱辐射计美国0.3SVC1024光谱辐射计光谱辐射计美国0.35-2.5AvaField

4、便携式地物波谱仪荷兰0.22.5遥感原理鲁东大学地理与规划学院2022-4-18孔祥生 遥感概论实验9AvaField便携式地物波谱仪2022-4-18实习步骤实习步骤1、测量目标和条件的选择2、记录测量目标基本信息3、记录环境参数4、仪器安装调试5、分析测量结果6、完成实习报告孔祥生 遥感概论实验2022-4-18孔祥生 遥感概论实验121、测量目标和条件的选择、测量目标和条件的选择1)照明条件（气象条件）无严重大气污染，光照稳定，无卷积云或浓云，避开阴影和强反射体的影响（测量者不穿白色服装）风力小于3级2）测试时间地方时9：3014：302022-4-18孔祥生 遥感概论实验133）样品a

5、.被测物 体土壤，农作物，叶片，植被，树冠，水体，矿物，岩石，道路，建筑等;b.参考板 - 白板要求：选择物体自然状态表面作为观测面，取样面积大于地物自然表面起伏和不均匀的尺度；被测物体要充满整个视场。标准白板表面与被测地物的宏观面平行，与观测仪器等距，要充满整个视场，白板要保持清洁2022-4-18孔祥生 遥感概论实验142、记录测量目标基本信息、记录测量目标基本信息总体要求：越详细越好。空间信息：地理坐标，用GPS测量获得；时间信息：年月日、时分秒；属性信息：类型、颜色、形状等。2022-4-18孔祥生 遥感概论实验153、记录环境参数、记录环境参数参见教材表1.22022-4-18孔祥生

6、 遥感概论实验164、仪器安装调试、仪器安装调试（1)对准白板，读取数据为（2）移开白板对准地物，读取数据（3）重复步骤（1）（2），测量59次，记录数据计算平均值（4）更换目标，重复（1）（3）步骤，直至完成测试任务。测量高度要求：仪器保持水平架设，距离被测物体表面不小于1m；几何关系要求：仪器轴线与天顶角的倾斜角 kaolinite, gyp, silica8122040.024xx1Illite, gypsum - - jarosite?9422100.007x1Illite100a22060.013xx1Illite, jarosite11722060.008x1Illite12422

7、040.025xx1Illite jarosite14022120.005xx1Illite, jarosite, gypsum?14621920.011xx1Illite, silica15021640.011x1Kaolinite16421660.099x1Kaolinite, well x/n17021680.099x1Kaolinite, MW17321801.473xxx4Dickite, alunite, kaolinite17521801.473xx4Alunite + dickite17821701.473xx5Alunite + silica18121770.133xxx4D

8、ickite and alunite silica18221810.133xtr3Dickite, trace alunite18321800.133x3Dickite18621660.035x1Best kaolinite19621670.013xx1Kaolinite + silica20421670.005x1Kaolinite21421770.099xtr1Kaolinite tr dickite21821660.099xx1Kaolinite - poor illite22421660.016trx1Smectite + minor kaolinite22921670.016x1Ka

9、olinite23521640.196x1Kaolinite - still wet23821640.196x1Kaolinite24421640.007x1Kaolinite影响测量的几个因素影响测量的几个因素l野外测量时需要考虑的因素l选择无云或少云的天气l风带来的氧气浓度的差异l周围目标的光极化干扰l白板完全覆盖视场l几何布置l注意选择适当的时间l室内测量时需要考虑的因素l暗室操作l几何布置l用黑天鹅绒布作背景l白板完全覆盖视场FSP FR能够测量的参数能够测量的参数l绝对测量l辐射亮度（radiance)l辐射照度（Irradiance)l相对测量l反射比l绝对反射比绝对测量方法绝对测

10、量方法 - 辐射亮度辐射亮度(Radiance)l使用不同视场角的镜头l需要光度标定*l首先对准白板优化(OPT)l点击RAD图标l按空格键存储或者自动存储 211ELWm srmLE绝对测量方法绝对测量方法 - 辐射照度辐射照度(Irradiance)l辐射照度l使用余弦接收器或者反射式余弦接收器或者积分球l对准目标优化(OPT)l点击RAD图标l空格键存储或者自动存储相对测量相对测量 反射率反射率l使用不同视场角的镜头l首先对准白班优化(OPT)l对准白板点击WR图标l移到被测目标上方l按空格键存储或者自动存储R = L地物/L参比相对测量相对测量 绝对反射率绝对反射率l使用不同视场角的镜

11、头l在contral/configuration下选择absolute Refelceancel首先对准白板优化(OPT)l对准白板点击WR图标l移到被测目标上方l按空格键存储或者自动存储软件功能（实际操作中熟悉）软件功能（实际操作中熟悉）lRs 3 操作软件lViewSpec 数据后处理软件数字化的光谱数据库数字化的光谱数据库lJPL 实验室已经有了在实验室已经有了在0.4-14微米范围内微米范围内2000种自然和人种自然和人造物质的反射光谱数据库造物质的反射光谱数据库l联系人联系人: Dr. Simon HookJPL, MS 183-5014800 Oak Grove DrivePasa

12、dena, CA 91109Phone: 818-354-0974Fax: 818-354-0966E-mail: Simon.J.H Web: /数字化的光谱数据库数字化的光谱数据库nCSIRO 光谱库光谱库 联系人联系人:Dr. Jon HuntingtonCSIRODivision of Exploration & MiningP.O. Box 136North Ryde, N.S.W., 1670AustraliaPhone: +61-2-94908839E-mail: Jon.Huntingto

13、ncsiro.au Web: http:/www.syd.dem.csiro.au/research/MMTG/数字化的光谱数据库数字化的光谱数据库nUSGS (Denver) 光谱库光谱库 联系人联系人:Dr. Roger ClarkU.S.G.S.P.O. Box 25046, MS 964Denver, CO 80225-0046Phone: 303-236-1332Fax: 303-236-1425E-mail: Web: /推荐书目推荐书目l遥感实习教程，刘慧平，秦其明等，高教出版社l高光谱遥感及应用，浦瑞

14、良、宫鹏，高等教育出版社l遥感岩矿信息提取基础与技术方法研究，甘甫平、王润生，地质出版社l冬小麦气象卫星综合遥感，黄敬峰、谢国辉，气象出版社l叶和飞油气地质遥感论文集，叶和飞，地质出版社l遥感信息系统研究，张柏、禹秉熙、苏阳，科学出版社l遥感找矿预测方法，楼性满、葛榜军，地质出版社l遥感原理及在资源环境中的应用，游先祥，中国林业出版社l海洋科学导论，冯士筰、李凤岐、李少菁，高等教育出版社l高分辨率遥感卫星应用成像模型、处理算法及应用技术，张永生、巩丹超等，科学出版社l遥感生物地球化学，徐瑞松、马跃良、何在成，广东科技出版社l卫星遥感图像计算机分类与地学应用研究，曾志远，科学出版社l遥感导论，梅安新、彭望琭、秦