混合像元光谱特征影响因子分析

高光谱遥感能够提高地物识别和分类,通过光谱比较和匹配达到分类识别目的。由于传感器空间分辨率以及地面复杂多样性的差异,混合像元在遥感图像中普遍存在。混合像元的分解问题是定量遥感应用中的一个突出问题,如何有效地解译混合像元是遥感应用的关键问题之一。研究了面积比始终为1∶1的两种材料形成的混合像元在不同入射天顶角和不同拓扑位置分布时的高光谱反射比曲线的特征与差异,为混合像元分类精度的提高提供科学依据。

高光谱多角度偏振信息反演盐水密度最佳波段

利用折射率可以建立偏振度与液体密度之间的函数关系.以不同浓度的盐水为例,通过USB2000光谱仪测得高光谱偏振信息并计算其密度,发现在不同入射角度计算不同浓度的盐水密度的最佳波段不同,在最佳波段范围内计算的盐水密度精度高.当入射角趋近布儒斯特角时最佳波段范围变宽,可以满足现今遥感技术的要求.该研究结果为遥感技术在监测水体密度方面提供了新的科学依据.

水面油膜偏振反射影响因子及其交互作用定量分析

为了利用遥感技术提取更多水面油膜的反射特征信息,在传统遥感研究的基础上,对水面油膜的多角度高光谱偏振反射信息进行了测量与分析,且以偏振度作为定量研究指标,采用3因素3水平的正交实验研究了入射天顶角、波段和油膜厚度以及它们之间交互作用对水面油膜偏振度的影响。对正交实验数据进行方差分析结果表明3个因素与它们之间的交互作用对水面油膜的偏振度均有影响;而入射天顶角、油膜厚度以及波段与油膜厚度的交互作用对偏振度的影响高度显著,说明在利用多角度高光谱偏振反射信息研究水面油膜时,不但要考虑单一因素对偏振度的影响,而且必须要考虑因素间交互作用对偏振度的影响。

雪的偏振高光谱反射影响因素分析

针对雪监测的需要和全球变化对雪的影响,在传统对雪研究的基础上,从多角度偏振反射入手,对光线的入射天顶角、探测天顶角、探测方位角、偏振角、雪密度、雪中污染情况、雪下覆背景等影响因素进行了分析。发现这些因素对雪的反射光谱曲线均有影响,而且某些因素对偏振高光谱反射的影响较垂直观测更显著。这些影响因素中雪污染情况对雪的反射光谱曲线有明显的改变,其他因素对雪的反射光谱曲线形状变化影响不大,主要是影响雪的反射比值。雪的偏振反射信息的研究具有重要理论意义,也有广泛的应用前景,同时也为利用遥感技术对雪的定量研究提供新的思路和方法。

近红外波段无烟煤表面的偏振反射与双向性反射研究

偏振反射是伴随目标双向反射产生的。为了确定无烟煤表面的偏振反射与双向反射之间的定量关系,对无烟煤表面进行了多角度偏振反射测量,并利用偏振度对偏振反射与双向反射进行了分析。研究结果表明,光线入射天顶角对偏振度的影响受粗糙程度与碳含量的控制;随着光线入射天顶角的增大,偏振度会在0°～60°范围内增加;随着无烟煤中碳含量的增加,偏振度也会变大;表面光滑的无烟煤的偏振度大于表面粗糙的无烟煤的偏振度;偏振度可以定量地将反射光中的镜面反射与漫反射分量的比例关系反映出来。通过计算偏振度可以反映出无烟煤自身的性质,也可以更详细地将偏振反射与双向反射之间的关系定量化。

利用偏振光技术计算海水密度的深入研究

在可见光波段范围内,利用折射率可以建立偏振度与海水密度之间的函数关系,但是计算的海水密度误差较大。为了更加精确的计算海水密度,以色散理论为基础,确定计算海水密度最优波段。实验中以大连湾与月芽湾海水为研究对象,利用USB2000光谱仪测量海水偏振光谱并计算出偏振度,用反向迭代法找出与实际密度对应的偏振度误差较小的波段,即计算海水密度的最优波段。结果表明,不同密度的海水在不同入射角度计算密度的最优波段不同,在(650±2)～(670±2)nm范围内具有较高的精度。在最优波段范围内计算的精度高,使得偏振信息计算海水密度在遥感技术中的实际应用更进一步。

海面油膜的偏振高光谱反射特性分析

针对遥感技术对海面油膜污染监测的需要和油膜污染对海洋的影响,以大庆原油、吉林原油、重油和大连湾海水为材料模拟海面油膜污染,测量不同原油与不同厚度油膜的多角度高光谱偏振反射信息,并计算出偏振度.通过对不同厚度油膜与海水的偏振度对比分析得出:在薄油膜情况下,在400～1000nm内海水的偏振度大于油膜的偏振度,但785nm附近差异较小;在入射天顶角为20°和30°时(探测天顶角等于入射天顶角),利用近红外波段785和880nm处的偏振度易于区分油膜厚度的变化;当油膜厚度增加到一定程度时,呈现出原油固有的偏振度特性,即在可见光范围内海水的偏振度大于油膜的偏振度,在近红外波段范围内小于油膜的偏振度;当入射天顶角从40°到50°时,海水的偏振度逐渐增大,且在50°时大于油膜的偏振度.海面油膜偏振反射特性的研究为遥感监测海面污染提供了新的依据.