a különböző felületi jellemzők különböző módon tükrözik és elnyelik a Nap elektromágneses sugárzását. A tárgy visszaverődési tulajdonságai az anyagtól, annak fizikai és kémiai állapotától, a felület érdességétől, valamint a napfény szögétől függenek. Az anyag visszaverődése az elektromágneses energia hullámhosszától is függ. A felületről származó visszaverődés mennyisége a hullámhossz függvényében mérhető, ezt nevezzük spektrális visszaverődés. A spektrális visszaverődés annak mértéke, hogy egy felület mennyi energiát (százalékban) tükröz egy adott hullámhosszon. Sok felület különböző mennyiségű energiát tükröz a spektrum különböző részeiben. Ezek a reflexiós különbségek lehetővé teszik a különböző földfelszíni jellemzők vagy anyagok azonosítását spektrális reflexiós aláírásaik elemzésével. A spektrális visszaverődési görbék az objektumok visszaverődését (százalékban) ábrázolják a hullámhosszak függvényében.

a földfelszín jellemzőinek spektrális visszaverődése

vegetáció

általában az egészséges növényzet nagyon jó elektromágneses energia elnyelő a látható régióban. A klorofill erősen elnyeli a fényt a 0,45 (kék) és 0,67 6m (piros) körüli hullámhosszon, és erősen visszaverődik a zöld fényben, ezért szemünk zöldnek érzékeli az egészséges növényzetet. Az egészséges növények nagy reflexiós képességgel rendelkeznek a közeli infravörösben 0,7 és 1,3 hektár között. Ez elsősorban a növényi levelek egészséges belső szerkezetének köszönhető. Mivel ez a belső szerkezet különböző növényfajok között változik, a közeli infravörös hullámhosszak felhasználhatók a különböző növényfajok megkülönböztetésére.

víz

folyékony állapotában a víz viszonylag alacsony visszaverődéssel rendelkezik, a tiszta víz a spektrum látható részének kék részében a legnagyobb visszaverődéssel rendelkezik. A víz nagy abszorpcióval rendelkezik, és gyakorlatilag nincs visszaverődés a közeli infravörös hullámhossztartományban és azon túl. A zavaros víz nagyobb visszaverődéssel rendelkezik a látható régióban, mint a tiszta víz. Ez igaz a magas klorofill koncentrációt tartalmazó vizekre is.

jég és hó

a jég és a hó általában nagy fényvisszaverő képességgel rendelkezik minden látható hullámhosszon, ezért fényes fehér megjelenésük van. A visszaverődés a közeli infravörös részen csökken, a SWIR-ben pedig nagyon alacsony a visszaverődés (rövidhullámú infravörös). A jég és a hó alacsony visszaverődése a SWIR-ben mikroszkopikus folyékony víztartalmukkal függ össze. A visszaverődés a hó és a jég esetében eltér az anyag tényleges összetételétől függően, beleértve a szennyeződéseket és a szemcseméretet.

csupasz gleccserjég, durva szemcsés hó és finomszemcsés hó spektrális visszaverődési görbéi. A kiválasztott érzékelő spektrális sávjai a Föld körül keringő műholdakon szürke színnel jelennek meg. A szürke négyzetekben szereplő számok az egyes érzékelők kapcsolódó sávszámaira utalnak. USGS

talaj

a csupasz talaj általában növekvő visszaverődéssel rendelkezik, nagyobb visszaverődéssel a közeli infravörös és a rövidhullámú infravörös tartományban. A talaj visszaverődését befolyásoló néhány tényező a következő:

• nedvességtartalom
• talajszerkezet (homok, iszap és agyag aránya)
• felületi érdesség
• vas-oxid jelenléte
• szervesanyag-tartalom

spektrális visszaverődés mérése

egy tárgy vagy felület spektrális visszaverődési mintázata számos különböző módon rögzíthető.A visszaverődés mérése történhet laboratóriumban, terepen terepi spektrométer segítségével, vagy más távérzékelőkkel, beleértve a repülőgépre vagy műholdra szerelt érzékelőket is.

terepi spektrális reflexiós mérések gyűjteménye az USGS spektrális könyvtárához. Kép jóváírás: USGS

a reflexiós görbe részletessége (az összegyűjtött adatpontok száma) az érzékelő spektrális felbontásától függ. A laboratóriumi és terepi spektrométerek általában több száz adatpontot gyűjtenek, mérve az anyag százalékos visszaverődését több száz hullámhosszon. A Landsat 8 OLI (Operational Land Imager) csak kilenc különböző sávban (vagy meghatározott hullámhosszon) méri a reflexiót 400-2500 nanométer között, míg a fejlett hiperspektrális érzékelők, mint például a levegőben látható/infravörös képalkotó spektrométer (AVIRIS) 224 sávot mérnek ugyanabban a hullámhosszban.

négy különböző spektrális felbontású (Landsat TM, MODIS, AVIRIS és laboratóriumi érzékelő) alunit spektrális reflexiós görbéinek összehasonlítása. Kép Hitel: USGS

a fenti képen a Landsat tematikus Leképezőnek (TM) csak hat sávja van a látható-rövidhullámú-infravörös spektrumban, ami nem elegendő felbontás az ásványi anyagokra jellemző abszorpciók észleléséhez. Az AVIRISNEK azonban elegendő spektrális tartománya és felbontása van ahhoz, hogy megoldja a sokféle ásványi anyagban és más vegyületben található sok általános abszorpciós sávot.

U. S. Geological Survey Digital Spectral Library

az Egyesült Államok célja. A Geological Survey (USGS) spektrális könyvtár olyan ásványok és egyéb anyagok referencia spektrumát nyújtja, amelyek a természetben találkozhatnak, és amelyeket meg kell különböztetni a távérzékelési adatokban. A spektrális könyvtár kulcsfontosságú referencia könyvtárként szerepel a kereskedelmi spektrális képfeldolgozó szoftvercsomagokban, beleértve az ENVI – t is.

fedezze fel az USGS spektrális könyvtárát”

interaktív spektrális reflexiós grafikon

használja az alábbi interaktív grafikont a közönséges felületi anyagok spektrális profiljainak megtekintéséhez. Az USGS spektrális Könyvtárának adatai.

a grafikon anyagának kiválasztása

vissza

modul Home