定量遥感.doc

武汉大学
《定量遥感》研究生课程考试题目(开卷) 技术与应用
2013-2014 上学期
三、仅依据冠层反射率模型能否进行生物化学参数反演?请给出利用 OMIS 高光谱数据进行植被叶绿素含量计算的一种方案。
答:合理的利用冠层反射率模型并结合光谱数据可以实现对生物化学参数的反演。因为叶片是能与太阳能相互作用的最重要的植被界面,是植被冠层最重要的成分,它的光谱属性能用叶片光学物理模型来模拟,它的反演又能使我们了解叶片的生化特性。描述完整的植被土壤介质的物理模型即冠层传输模型,通过输入植被的结构参数、光学参数和光照参数可得到冠层的反射率。所以通过选择合适的冠层反射率模型可以较好的通过反射率模型得到叶片光学物理模型从而获得其生化参数。
方案:首先是将光谱数据进行消噪,计算出各种高光谱指数,然后通过比较分析筛选出最佳指数,利用支持向量机回归算法建立反演模型。同时将OMIS进行去噪、大气校正和集合校正等预处理,提取出植被覆盖区域。最后利用基于支持向量机回归算法的叶绿素含量反演模型在OMIS影像中实现目标区域的遥感填图,并采用地面实测数据对填图精度进行检验。
什么是光学遥感中的“热点现象”,请说明其产生的原因?
答:所谓“热点现象”,即当传感器与太阳位于同一方向时,传感器所接收的地面辐射最强(地面反射率最大、地面光强最强、最热)的现象。
许多地类(如树冠,土壤,雪)的方向反射模型的重要特性之一就是热点,即与太阳入射方向正好相同的观测方向有一个反射峰值。
“热点现象”是由于冠层内的散射体—叶片具有一定的集合尺度,因为造成散射体空间分布的不随机性和间断性,使得辐射场分布与随机粒子介质中相比有一定差别,由此造成了当辐射入射方向与传感器观测方向呈180度且射线重合时,视场内目标物的亮度达到极大。因为这个原因,能否较好地解释“热点现象”成为衡量模型乘公共与否的关键因素之一。通常,热点的概念解释是基于阴影遮蔽理论。当观测方向远离太阳入社方向时,视场内能见到许多阴影。当观测方向与太阳视向一致时,看不到阴影,测得的辐射达到局部最大。经典的辐射理论不能解释这种现象,因为它假设所有散射在空间上随机分布,且与散射介质的相关性极小,所以方程中没有考虑阴影。实际冠层在多个尺度上显示出异质性,叶子组分的尺寸有限。当观测方向与入射方向一致时,这些组分投射的阴影被隐藏了,导致了较高的反射值。因此经典辐射传输方程必须根据冠层热点模型进行修正。
请解释热红外遥感传感器波段范围通常不超过 微米的原因?
答:热红外遥感是利用星载或机载传感器收集、记录地物的这种热红外信息,并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和
热惯量等。
大气的长波辐射性质很复杂,不仅与吸收物质分布有关,而且与大气温度、压力有关。大气在14微米以上,可以堪称是近似于黑体的。地面14微米以上的远红外辐射不能透过大气传向空间,-,8--,如:水蒸气吸收带—,二氧化碳吸收带—、15微米,臭氧吸收带—。当波长增加到15微米则会出现较严重的二氧化碳吸收带。。
陆面温度遥感反演所面临的主要难点是什么?请