行星反射率的计算 - 360文档中心

地表反射率、温度、植被指数

地表反射率、温度、植被指数、几何精纠正和Landsat影像影像几何精纠正1.深入理解影像几何精纠正的原理2.学会使用影像对影像的几何精纠正方法和具体操作步骤1. 扫描地形图（宁夏中卫地区1:25万104811.img ）进行几何精纠正（包括投影参数、单位的调整将选定参考点保存）。

2. 利用纠正好的全色波段高分辨率影像完成同景多光谱影像的几何精纠正。

1. 扫描地形图（宁夏中卫地区1:25万104811.img ）进行几何精纠正（包括投影参数、单位的调整将选定参考点保存）。

2. 利用纠正好的全色波段高分辨率影像完成同景多光谱影像的几何精纠正Landsat影像数据下载、导入、目视解译与分析1．学会在美国NASA/USGS网上进行Landsat卫星影像的检索和下载，认识影像名编号意义。

2．初步掌握ENVI/IDL影像处理软件的使用方法，熟悉软件的用户界面、功能模块，掌握基本功能的使用。

复习遥感导论课程中的遥感影像目视解译环节，选择自己熟悉的地区，进行Landsat TM/ETM+影像的目视解译。

实习内容1、课前准备：根据自己感兴趣的地区，下载一景Landsat TM/ETM+影像。

2、将单波段分别添加在ENVI中（采用file| open image file工具，注意在添加波段数据时，热红外波段影像应另存为一个文件）3、利用Basic tools | layer stscking视窗选择多波段影像进行添加，在available中选择刚才添加的影像，选择RGB color分别选取4、3、2和7、4、2波段组合进行彩色合成，此时，可以再打开一个视窗（new display）观察地物的色调变化。

列表说明上述地物分别在两种波段组合下的颜色特征。

4、查询并记录影像文件的基本信息、投影信息，以及各个波段直方图信息。

5、将影像缩小、放大、漫游工具识别影像中的土地利用/土地覆盖类型，可能的土地利用/土地覆盖类型包括：(1) 耕地farmland(8) 公路/铁路road or railway(2) 草地grassland(9) 河流stream(3) 裸地barren land(10) 水库reservoir(4) 森林forest(11) 冰雪ice and snow(5) 城镇居民地town(12) 云cloud(6) 农村居民地village(13) 阴影shadow(7) 沙漠desert6、利用load RGB将图像显示，后用视窗中的光谱剖面工具，提取上述地物在不同波段的数值（Digital Number，DN）；要求针对影像中的6种地物至少各采集10个样本，取平均值，做光谱剖面图，分析不同地物的灰度值随波段变化的特点。

表观反射率(反射率、反照率)的计算(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑表观反射率（反射率、反照率）的计算第一步、分别计算各个波段每个像元的辐射亮度L 值：L=Gain*DN+Bias或者min min minmax min max )(*L QCAL QCAL QCAL QCAL L L L +---= 式中，QcaL 为某一像元的DN 值，即QCAL=DN 。

QCALmax 为像元可以取的最大值255。

QCALmin 为像元可以取的最小值。

如果卫星数据来自LPGS(The level 1 product generation system)，则QCAL=1(Landsat-7数据属于此类型)。

如果卫星数据来自美国的NLAPS ( National Landsat Archive Production System )，则QCALmin=0 (Ldsat-5的TM 数据属于此类型)。

根据以上情况，对于Landsat-7来说，可以改写为(QCALmin=1)：min min max )1(*254L DN L L L +--= 对于Landsat-5来说，可以改写为(QCALmin=0)：min min max *255L DN L L L +-=表1 Iandsa-7 ETM+各个反射波段的Lmax 和Lmin 值Table1The values of Lmmax and Lmin for reflecting bands of Landsat-7 ETM+(W ˙m-2-sr-1˙μm-1)表2 Landsat-5 TM 各反射波段的Lmax 和Lmin 值Table 2 The values of Lmax and Lmin for reflecting bands of Landsat-5TM (W ˙m-2-sr-1˙μm-1)表类型(非沙漠和冰面的陆地、沙漠、冰与雪、水体、海冰、火山等6大类型)和太阳高度角状况来确定采用高增益参数或是低增益参数。

辐射定标

L = F0 cosθ s R(θ s,ϕs ;θv,ϕv )
辐亮度向反射率的转换
反射率：反射率：地物反射亮度与相同光照条件下的标准板反射辐亮度之比。准板反射辐亮度之比。标准板反射辐亮度为：标准板反射辐亮度为：
L0 = F0
π
cos θ s
故地物反射率为：故地物反射率为：
πL(θ s , ϕ s ;θ v , ϕ v ) R(θ s , ϕ s ;θ v , ϕ v ) = F0 cosθ s
TM图像的辐射定标
辐射公式及单位
公式：公式：
L = DN * G + B
单位：以前为：单位： Land 5 以前为： mW
/(cm ⋅ Sr ⋅ µm )
2
2
Land 7 以后为： W /( M ⋅ Sr ⋅ µm ) 以后为：二者之比为1 二者之比为1：10
广州981222辐的辐射定标公式
电磁辐射与辐射源——地物电磁辐射与辐射源——地物 ——传感器的几何关系 ——传感器的几何关系
入射辐照度下入射方向是余弦关系对于水平地面，入射辐照度为：对于水平地面，入射辐照度为：
F = F0 cosθ s
对单位面积，反射辐亮度与观测射方向也是余弦关系，对单位面积，反射辐亮度与观测射方向也是余弦关系，对于水平地面，单位反射辐亮充度为：对于水平地面，单位反射辐亮充度为：
L = F0 cosθ s cosθv R(θ s,ϕs ;θv,ϕv )
对足够大的地面面积，对足够大的地面面积，反射辐亮度仅与二向反射率有如地面为朗伯体且水平，关；如地面为朗伯体且水平，则任何观测方向上其反射辐亮度均相等。对于传感器来说，射辐亮度均相等。对于传感器来说，一般地物均充满整个瞬时视场，故反射亮度与观测方向不是余弦关系，整个瞬时视场，故反射亮度与观测方向不是余弦关系，其反射辐亮度为：其反射辐亮度为：

双向反射率分布函数

双向反射率分布函数双向反射是指地物的反射率随入射方向和反射方向而变化的特性。

实际地面物体的反射是有方向的，是入射方向和观测方向的函数。

双向反射分布函数的定义是：双向反射特性的主要应用是目标对直射太阳光的不同方向的反射，特别是前向热点和后向热点，即在反射方向和入射方向反方向信号有明显增强。

地表反照率albedo是对某表面而言的总的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

在一般应用中是指一个宽带，如太阳光谱段(0.3~4.伽m)。

对多波段遥感的某个谱段而言，称为谱反照率(spectralalhedo)。

这都是指向整个半球的反射。

对某波段向一定方向的反射，则称为反射率(refleetance)。

地表反照率(surfac。

albedo)是反映地表对太阳短波辐射反射特性的物理参量；物体表面对电磁波的反射有三种形式：镜面反射(mirror reflection)反射能量集中在一个方向，反射角=入射角漫反射(diffuse reflection)整个表面都均匀地向各向反射入射光称为漫反射方向反射(directional reflection)介于漫反射和镜面反射之间，各向都有反射，但各向反射强度不均一。

实际上多数自然表面对辐射的波长而言都是粗糙表面。

当目标物的表面足够粗糙，以致于它对太阳短波辐射的反射辐射亮度在以目标物的中心的2π空间中呈常数，即反射辐射亮度不随观测角度而变，我们称该物体为漫反射体，亦称朗伯体。

漫反射又称朗伯(lambert)反射，也称各向同性反射。

介于漫反射和镜面反射之间反射称为方向反射，也称非朗伯反射。

产生方向反射的物体在自然界中占绝大多数，即它们对太阳短波辐射的散射具有各向异性性质。

当遥感应用进入定量分析阶段，我们必须抛弃“目标是朗伯体”的假设。

目前大部分应用还都采用朗伯近似。

描述方向反射不能简单用反射率表述，因为各方向的反射率都不一样。

对非朗伯体而言，它对太阳短波辐射的反射、散射能力不仅随波长而变，同时亦随空间方向而变。

反射率的实验测量与计算

反射率的实验测量与计算反射率是衡量物体对光能反射的程度的指标。

在实际的工程应用中，我们经常需要测量物体的反射率，例如用于光学产品的制造、建筑材料的选择等。

本文将介绍一种常见的测量反射率的实验方法，并通过计算分析实验结果。

为了测量物体的反射率，我们需要使用一个光源和一个光电探测器。

实验的步骤如下：1. 设置实验装置：将光源放置在与待测物体相对的位置上。

光电探测器则安装在与光源、物体成一条直线上，以测量物体反射光的强度。

2. 校准光电探测器：在开始测量之前，我们需要先校准光电探测器以确保测量结果的准确性。

校准的目的是确定器件的灵敏度，即单位光强对应的电压信号。

3. 测量反射光的强度：将光电探测器放置在一个事先确定的位置上，并记录下测量的初始数值。

然后，将待测物体放置在光源与光电探测器之间，并记录下测量的最终数值。

4. 计算反射率：根据光电探测器的输出信号，可以计算物体的反射率。

公式为：反射率 = 反射光强度 / 入射光强度。

在实际的计算过程中，我们需要考虑一些因素。

首先，光源的光强度可以随着距离的增加而衰减，因此在计算入射光强度时要考虑距离的影响。

其次，离体光电探测器也会有一定的损耗，因此要进行校准。

实验实例：在一个实际的实验中，我们使用了一台光源和一个光电探测器，测量了一块金属板的反射率。

实验中，光源与光电探测器的距离为30厘米。

首先，我们进行了光源和光电探测器的校准。

通过测量不同距离下的光强度和电压信号，确定了器件的灵敏度。

根据实验结果，我们得到了校准系数为0.02。

然后，我们将金属板放置在光源和光电探测器之间，并记录了测量的初始数值为8.5V，最终数值为2.5V。

根据校准系数和实验结果，我们可以计算金属板的反射率。

入射光强度为校准系数乘以初始数值，即0.02 * 8.5V = 0.17V。

反射光强度为校准系数乘以最终数值，即0.02 * 2.5V = 0.05V。

因此，金属板的反射率为0.05V / 0.17V = 0.294。

地表反射率、温度、植被指数

地表反射率、温度、植被指数、几何精纠正和Landsat影像影像几何精纠正1.深入理解影像几何精纠正的原理2.学会使用影像对影像的几何精纠正方法和具体操作步骤1. 扫描地形图（宁夏中卫地区1:25万104811.img ）进行几何精纠正（包括投影参数、单位的调整将选定参考点保存）。

2. 利用纠正好的全色波段高分辨率影像完成同景多光谱影像的几何精纠正。

1. 扫描地形图（宁夏中卫地区1:25万104811.img ）进行几何精纠正（包括投影参数、单位的调整将选定参考点保存）。

2. 利用纠正好的全色波段高分辨率影像完成同景多光谱影像的几何精纠正Landsat影像数据下载、导入、目视解译与分析1．学会在美国NASA/USGS网上进行Landsat卫星影像的检索和下载，认识影像名编号意义。

2．初步掌握ENVI/IDL影像处理软件的使用方法，熟悉软件的用户界面、功能模块，掌握基本功能的使用。

复习遥感导论课程中的遥感影像目视解译环节，选择自己熟悉的地区，进行Landsat TM/ETM+影像的目视解译。

实习内容1、课前准备：根据自己感兴趣的地区，下载一景Landsat TM/ETM+影像。

2、将单波段分别添加在ENVI中（采用file| open image file工具，注意在添加波段数据时，热红外波段影像应另存为一个文件）3、利用Basic tools | layer stscking视窗选择多波段影像进行添加，在available中选择刚才添加的影像，选择RGB color分别选取4、3、2和7、4、2波段组合进行彩色合成，此时，可以再打开一个视窗（new display）观察地物的色调变化。

列表说明上述地物分别在两种波段组合下的颜色特征。

4、查询并记录影像文件的基本信息、投影信息，以及各个波段直方图信息。

5、将影像缩小、放大、漫游工具识别影像中的土地利用/土地覆盖类型，可能的土地利用/土地覆盖类型包括：(1) 耕地farmland(8) 公路/铁路road or railway(2) 草地grassland(9) 河流stream(3) 裸地barren land(10) 水库reservoir(4) 森林forest(11) 冰雪ice and snow(5) 城镇居民地town(12) 云cloud(6) 农村居民地village(13) 阴影shadow(7) 沙漠desert6、利用load RGB将图像显示，后用视窗中的光谱剖面工具，提取上述地物在不同波段的数值（Digital Number，DN）；要求针对影像中的6种地物至少各采集10个样本，取平均值，做光谱剖面图，分析不同地物的灰度值随波段变化的特点。

行星反射率

行星反射率行星反射率是我们研究行星表面特征和组成的重要参考参数。

它可以帮助我们了解行星表面上反射、吸收和散射光线的特性，进而推测其大气和地壳的组成以及物质的分布情况。

下面将从行星反射率的定义、测量方法、与行星特征的关系以及应用领域等方面进行阐述。

首先，行星反射率是指行星表面对入射光线反射的比率。

它是由反射率谱来描述的，即不同波长下的反射率值。

行星的反射率与它的物质成分、表面结构和大气的特性等有关。

例如，反射率低的行星可能富含暗色的岩石和矿物，而高反射率的行星则可能由明亮的云层或雪覆盖所造成。

测量行星反射率的方法有多种，包括光谱仪、激光雷达和天文望远镜等。

其中，光谱仪是最常用的测量设备，它可以分析入射光线的不同波长组成，从而得到行星反射率谱。

光谱仪通常会将光线分散成不同波长的光谱，并测量每个波长的光强度，然后与入射光线进行比较，计算出反射率。

行星反射率与行星的特征有着密切的关系。

例如，月球的反射率相对较高，这是由于其表面由大量的矿物质构成，反射入射光线的能力较强。

而金星的反射率则较低，主要原因是其大气层中存在大量的气体和云层，会吸收和散射部分入射光线。

行星反射率的研究具有广泛的应用领域。

首先，它可以用于探测行星的大气特征。

通过观测不同波长下的反射率谱，可以推测行星大气中的成分和厚度分布。

例如，红外光谱可以用于探测行星大气中的水蒸气和甲烷等成分，从而推测行星的温度、压力和湿度等特征。

此外，行星反射率还可以用于研究行星的地质特征和表面结构。

通过反射率谱可以推测行星表面的岩石类型、矿物组成以及地壳的形成过程等。

在行星探测任务中，通过分析行星的反射率数据，可以为选择着陆点和研究潜在生命存在的条件提供依据。

行星反射率的研究也对地球环境监测有着重要意义。

通过地球表面的反射率谱，可以推测大气、土壤和水体的污染程度，以及植被覆盖和城市化程度等。

这对于我们了解地球的环境变化和管理资源具有重要意义。

总结起来，行星反射率是了解行星表面特征和组成的重要参考参数。

反射率与折射率的计算

反射率与折射率的计算光学是一门研究光的传播和相互作用的学科，其中涉及到很多重要的概念和计算方法。

其中，反射率和折射率是两个非常重要的参数，用于描述光在不同介质中的传播和反射情况。

在本文中，我们将探讨反射率和折射率的计算方法及其应用。

首先，我们来介绍一下反射率的概念和计算方法。

反射率是指光线从一个介质射入另一个介质时，反射光的强度与入射光强度之比。

它是一个介于0到1之间的数值，可以用来描述光在界面上的反射情况。

反射率的计算方法可以通过菲涅尔公式来求解。

菲涅尔公式是描述光在介质界面上反射和折射的规律的数学公式。

对于垂直入射的光线，反射率的计算公式为：R = ((n1 - n2) / (n1 + n2))^2其中，R表示反射率，n1和n2分别表示两个介质的折射率。

对于斜入射的光线，反射率的计算方法稍有不同，需要考虑入射角度等因素。

反射率的计算方法可以应用于很多实际问题中。

例如，在光学镜片的设计中，我们可以通过计算不同材料的反射率来选择合适的材料，以提高镜片的透光率和光学性能。

此外，在光学涂层的设计中，我们也可以利用反射率的计算方法来优化涂层的反射和透射特性，以满足不同的应用需求。

接下来，我们来讨论一下折射率的概念和计算方法。

折射率是指光线从一个介质射入另一个介质时，光的传播速度的比值。

它是一个介于0到无穷大之间的数值，用来描述光在不同介质中的传播情况。

折射率的计算方法可以通过斯涅尔定律来求解。

斯涅尔定律是描述光线在两个介质之间传播时的规律的数学公式。

根据斯涅尔定律，光线通过两个介质的界面时，入射角和折射角之间的关系可以表示为：n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率，θ1和θ2分别表示入射角和折射角。

通过斯涅尔定律，我们可以计算出光线在不同介质中的传播情况，从而了解光的传播路径和传播速度的变化。

折射率的计算方法同样可以应用于很多实际问题中。

例如，在光纤通信系统中，我们可以通过计算光纤的折射率来优化光的传输效率和传输距离。