různé povrchové vlastnosti odrážejí a absorbují elektromagnetické záření slunce různými způsoby. Vlastnosti odrazivosti objektu závisí na materiálu a jeho fyzikálním a chemickém stavu, drsnosti povrchu a úhlu slunečního světla. Odrazivost materiálu se také mění s vlnovou délkou elektromagnetické energie. Množství odrazivosti od povrchu může být měřeno jako funkce vlnové délky, to se označuje jako spektrální odrazivost. Spektrální odrazivost je měřítkem toho, kolik energie (v procentech) se povrch odráží na specifické vlnové délce. Mnoho povrchů odráží různé množství energie v různých částech spektra. Tyto rozdíly v odrazivosti umožňují identifikovat různé vlastnosti povrchu země nebo materiály analýzou jejich spektrálních odrazivých podpisů. Spektrální odrazivost křivky graf odrazivost (v procentech) objektů jako funkce vlnových délek.

spektrální odrazivost vlastností zemského povrchu

vegetace

zdravá vegetace je obecně velmi dobrým absorbérem elektromagnetické energie ve viditelné oblasti. Chlorofyl silně absorbuje světlo na vlnových délkách kolem 0,45 (modrá) a 0,67 µm (červená) a silně se odráží v zeleném světle, proto naše oči vnímají zdravou vegetaci jako zelenou. Zdravé rostliny mají vysokou odrazivost v blízké infračervené oblasti mezi 0, 7 a 1, 3 µm. Důvodem je především zdravá vnitřní struktura listů rostlin. Protože se tato vnitřní struktura liší mezi různými druhy rostlin, mohou být blízké infračervené vlnové délky použity k rozlišení mezi různými druhy rostlin.

voda

ve svém kapalném stavu má voda relativně nízkou odrazivost, přičemž čirá voda má největší odrazivost v modré části viditelné části spektra. Voda má vysokou absorpci a prakticky žádnou odrazivost v blízkém infračerveném vlnovém rozsahu i mimo něj. Zakalená voda má ve viditelné oblasti vyšší odrazivost než čistá voda. To platí také pro vody obsahující vysoké koncentrace chlorofylu.

led a sníh

led a sníh mají obecně vysokou odrazivost napříč všemi viditelnými vlnovými délkami, a proto jejich jasně bílý vzhled. Odrazivost klesá v blízké infračervené části a ve víru je velmi nízká odrazivost (krátkovlnné infračervené záření). Nízký odraz ledu a sněhu ve víru souvisí s jejich mikroskopickým obsahem kapalné vody. Odrazivost se u sněhu a ledu liší v závislosti na skutečném složení materiálu včetně nečistot a velikosti zrna.

Spektrální remisní křivky holé ledovce, hrubozrnný sníh a jemnozrnný sníh. Spektrální pásma vybraného senzoru na družicích obíhajících zemi jsou zobrazena šedě. Čísla v šedých polích se vztahují k přidruženým číslům pásem každého senzoru. Image Credit: USGS

půda

holá půda má obecně rostoucí odrazivost, s větší odrazivostí v blízké infračervené a krátkovlnné infračervené. Některé z faktorů ovlivňujících odrazivost půdy jsou:

• Vlhkost
• struktura Půdy (podíl písku, naplavenin a jílu)
• drsnost Povrchu
• Přítomnost oxidu železa
• obsahem Organické hmoty

Měření Spektrální Odrazivosti

Existuje mnoho různých způsobů, že spektrální odrazivost vzor objektu nebo povrchu mohou být zaznamenány.Reflektanční měření může být provedeno v laboratoři, v terénu pomocí pole spektrometru nebo zajat další dálkové senzory včetně těch, namontované na letadla a družice.

sbírka měření spektrální odrazivosti pole pro spektrální knihovnu USGS. Obrázek kredit: USGS

úroveň detailů křivky odrazivosti (počet shromážděných datových bodů) závisí na spektrálním rozlišení senzoru. Laboratorní a polní spektrometry obvykle shromažďují stovky datových bodů, měření procent odrazivosti materiálu na stovkách vlnových délek. Landsat 8 OLI (Operational Land Imager) pouze opatření odrazivost v devíti různých kapel (nebo konkrétní vlnové délky) mezi 400 až 2500 nanometrů, zatímco pokročilé hyperspektrálních senzorů, jako je Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer (AVIRIS) opatření 224 kapely ve stejném wavelegnth rozsahu.

Srovnání spektrální křivky odrazivosti pro alunite ze čtyř snímačů (Landsat TM, MODIS, AVIRIS a laboratorní snímače) s různou spektrální rozlišení. kredit: USGS

na obrázku výše, Landsat Thematic Mapper (TM) má pouze šest kapel do viditelné krátkovlnné infračervené spektrum, které není dostatečné rozlišení, aby zjistil jakékoli absorpce typické minerály. AVIRIS má však dostatečný spektrální rozsah a rozlišení, aby vyřešil mnoho běžných absorpčních pásem nalezených v široké škále minerálů a dalších sloučenin.

U. S. Geological Survey Digital Spectral Library

cíl USA Geologický průzkum (USGS) spektrální knihovna je poskytnout referenční spektra minerálů a dalších materiálů, které by se mohly vyskytnout v přírodě a je třeba je rozlišit v datech dálkového průzkumu Země. Spektrální knihovna je zahrnuta jako klíčová referenční knihovna v komerčních softwarových balíčcích pro zpracování spektrálních obrazů včetně ENVI.

Prozkoumejte spektrální knihovnu USGS “

Interaktivní graf spektrální odrazivosti

pomocí níže uvedeného interaktivního grafu se podívejte na spektrální profily běžných povrchových materiálů. Data ze spektrální knihovny USGS.

vyberte materiál do grafu

Back zpět

modul domů