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森林土壤多角度高光谱偏振反射影响研究初探

曹力军 | -> | 785| 0| 0.479438MB |多角度,偏振,高光谱,遥感,森林土壤

曹力军 曹力军 | 文档量 |浏览量5958

摘 要 应用高光谱仪实测了部分典型森林土壤在不同状态下的多角度高光谱偏振反射数据, 从光线入射天顶角、探测天顶角、探测方位角、偏振状态、土壤含水量、土壤粒径等不同影响因子对所测土壤的多角度高光谱偏振反射数据进行了初步分析与研究, 结果发现这些因子对森林土壤光谱曲线均有影响, 但主要影响森林土壤反射比值, 对森林土壤光谱谱形影响不大。根据森林土壤光谱特征和实验得出的结论, 作者设计出遥感中森林土壤波谱探测的最佳设计方式, 保证最佳的森林土壤的遥感状态。这不仅是对森林土壤性质的测试做出了新尝试, 而且对多角度偏振高光谱的深入研究具有一定的理论与实践意义。
    传统的单一方向遥感只能得到地面目标一个方向的投影, 缺乏足够的信息来同时推断一个像元的主要目标波谱和空间结构, 从而使定量遥感非常困难。与单一方向遥感相比, 多角度对地观测通过对地面固定目标多个方向的观测,使得对目标的观测信息得以丰富, 因而有希望从中提取较单
一方向的观测更为详实可靠的地面目标的三维空间结构参数, 为定量遥感提供新的途径。20 世纪70 年代末, 美国科学家Suit s , Goel , St rahler 以及李小文院士等对二向性反射做了分布函数(BRDF) 的研究, 以期实现对目标地物的空间结构的反演[1-3 ] 。
   地表或大气中的目标地物, 在反射、散射和透射电磁辐射的过程中, 会产生由它们自身性质决定的偏振特征。在探测目标地物的二向性反射的同时, 可以通过对地物的偏振探测获得目标地物偏振态的三维空间分布。不同地物或同一地物不同状态(如介质特征、结构特征、粗糙度等) 产生不同的
偏振态, 且与波长密切相关, 构成了偏振波谱, 因此探测目标地物偏振信息正成为遥感目标识别的新手段。偏振信息在遥感领域中的重要性已得到NASA 的认可[4 ,5 ] 。
   高光谱遥感具有窄波段、多通道、图像与光谱合二为一的优点, 它以nm 级的超高光谱分辨率和几十或几百个波段同时对地表地物成像, 能够获得地物的连续光谱信息。高光谱遥感已经应用于遥感的各个领域, 对地球表面的植被、土壤、水体、岩石、冰雪都有不同程度的应用和研究。
    本文着重从偏振信息、多角度和高光谱等方面对森林土壤进行光谱研究和分析。
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