农业遥感技术.ppt

第六讲农业遥感技术
一、农业遥感的定义遥感的特性
(1)间接性
(2)光谱特性
(3)时相特性
(4)信息数据齐全遥感的分类
(1)根据所利用的电磁波的光谱波段，遥感可以分为可见光反射红外遥感、热红外遥感和微波遥感三种类型。
(2)按传感器的工作方式不同可分为被动遥感和主动遥感。
(3)按传感器的扫描方式又可分为扫描式遥感和非扫描式遥感。
(4)按传感器图像获得方式可分为图像方式和非图像方式。遥感的技术系统
(1)遥感平台
地面平台
航空平台
航天平台
(2)传感器
传感器（RemoteSensor）是记录地物反射或发射电磁波能量的装置，是遥感技术系统的核心部分。主要的传感器有摄影机、推帚式扫描仪（固体扫描仪）、TV摄像机、光机扫描仪、雷达、微波辐射计等。遥感信息的传输与处理
遥感信息主要是指由航空遥感和航天遥感所获取的感光胶卷或磁带。在胶卷和磁带上记录的信息数据，包括被测目标的信息数据和运载工具上设备环境的数据。将遥感信息适时地传输回地面，经过适当处理提供用户需要，是整个遥感技术系统中的一个重要组成部分，它直接影响遥感信息应用的效果。
遥感信息的传输遥感信息向地面传输有两种方式：一种为直接回收；另一种为视频传输。
遥感信息的处理地面接收站收到的遥感信息，受到多种因素的影响，如传感器的性能、平台姿势的不稳定性、地球曲率、大气的不均匀性和局部变化以及地形的差别等，使地物的几何特性与光谱特征可能发生一些变化。遥感数据处理系统二、农业遥感的原理电磁波的分类和名称电磁波谱及其划分--电磁波谱划分辐射测量和光度测量术语对照表太阳辐射与大气窗口早在1860年基尔霍夫（Kirchhoff•C）就提出用黑体这个词来说明能全部吸收入射辐射能量的地物。因此，黑体是一个理想的辐射体，黑体也是一个可以与任何地物进行比较的最佳辐射体。所谓黑体是“绝对黑体”的简称，指在任何温度下，对于各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1（100%）的物体。黑体的热辐射称为黑体辐射。显然，黑体的反射率ρ=0，透射率=0。
自然界并不存在绝对黑体，实用的黑体是由人工方法制成的。这种理想黑体模型的建立，是为了参照计算一般物体的热辐射而设计的。黑体模型种类较多，基本结构为能保持恒定温度的空腔。黑体即能全部吸收进入腔体内的各种波长的电磁辐射，又能100%地发射某一波长的辐射。下图表示太阳辐射光谱与黑体辐射光谱的比较，上面那条连续曲线给出了地球大气上界的粗略光谱辐照度,其最大值位于470nm处，虚线代表温度为5900Ｋ黑体辐照度，最下面的曲线表示海平面上阳光直射时的辐照度，两条连续曲线间的差值代表大气散射和吸收引起的衰减，而斜线部分则表示吸收造成的损失。大气窗口
大气对电磁波衰减较小，透射率较高的波段叫“大气窗口”。因此要从空中遥感地面目标，传感器的工作波段应在大气窗口处,才能接收到地面目标的电磁波信息。目前已知的主要大气窗口分布范围如下图：(１)可摄影窗口
波长范围为0.3～1.3微米，通过这个窗口的电磁波信息皆属地面目标的反射光谱，可以用摄影的方法来获取和记录地物的电磁波信息。这个窗口包括全部可见光（0.38～0.76微米）和部分紫外线（波长0.3～0.38微米）以及部分近红外波段（0.76～1.3微米），其短波一端由于臭氧的强烈吸收而截止于0.3微米，长波一端则终止于感光胶片最大感光波长1.3微米处。这个窗口对电磁波的透射率在90％以上，仅次于微波窗口，是目前遥感上应用最广的窗口，被气象卫星、陆地卫星及其它遥感探测所使用。除了摄影方法外，还可以用扫描仪、光谱仪、射线仪等来探测记录地物的电磁波信息。（２）短波红外窗口
波长范围为1.5～2.4微米，通过这个窗口的电磁波信息仍然属于地面目标的反射光谱，但不能用胶片摄影，只可用扫描仪和光谱仪来测量和记录。这个窗口的两端主要受大气中的水汽和二氧化碳的吸收作用所控制，而且由于水汽在1.8微米处有一个吸收带，所以本窗口又分为1.5～1.75微米和2.1～2.4微米两个小窗口，可探测农作物叶片温度状况，某些波段对区分蚀变岩石有较好的效果,是遥感地质应用上很有潜力的一个窗口。在ＴＭ传感器上已开始应用。
（3）中红外窗口
波长范围2.4～6.0微米，这个窗口位于红外波段的前中段。通过这个窗口的电磁信息可以是地面目标的反射光谱，也可以是地面目标的发射光谱，其信息也只能用扫描仪和光谱仪进行探测与记录。由于二氧化碳在4.3微米处有一个强吸收带，将本窗口又分为3.4～4.2微米和4.6～5.0微米两个窗口，前者透射率约90％，后者透射率约为50～60％。（４）热红外窗口
波长范围为8～14微米，属于热红外波段，是地物本身的热辐射。由于臭氧、水汽、二氧化碳三种气体的共同影响，致使本窗口的透射率较低，约为60～70％，但是这个窗口是位于地表常温下地面物体热