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《东北师范大学》 2006年
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水体遥感中的太阳耀光偏振剥离法研究

罗杨洁  
【摘要】:地球表面开放水体约占全球面积的74%,因此,在全球环境研究中,水体遥感至关重要。水表面反射辐射带有少量水体本身的信息,它的强度与水面性质有关,如水面浮游生物、水面冰层、泡沫带等;但是,在受太阳耀光影响的中心区域,反射光能量非常强,比水体向上辐射量高出几十倍,传感器几乎达到饱和,根本无法从总的辐射量中提取水体信息。 水体可见光遥感过程中大都必须避开太阳光的直接反射,而接收到由水体后向散射过程中的上行辐射,这就使传感器接收到的海洋水体信息非常微弱。而且水体一般混合过程较好,不像陆地景物有明显的边界和强烈的反差。因此,从反差很小而后向散射信息微弱的水体遥感影像中获取有用的海洋信息,难度较大。如果能够剥离出水面太阳反射光对光谱贡献的那部分光谱值,对水体水质遥感中叶绿素、悬浮泥沙、黄色物质含量的反演精度将会有很大帮助。因此,在水质遥感监测中,研究如何有效去除水面太阳耀光信号,是水质遥感监测的重要问题。 长久以来,关于太阳耀光提及的多,但是具体解决方法却报道不多。目前减少或消除太阳耀光的方法主要有下面两种:一是将卫星通过赤道的时间设置为中午十二点来减少太阳耀光区域,这时的太阳耀光强度最大却覆盖范围最小,但是不能完全避开太阳耀光;二是把扫描仪设计成垂直、前向和后向三种可变的扫描状态,然后将三者的图像进行拼接,可以有效地消除太阳耀光。除了这两种方法,本论文尝试从多角度偏振反射的角度来研究太阳耀光消除方法。 本论文的主要工作是利用中国科学院长春精密机械研究所研制的地物二向性反射比测量装置来进行水体镜面反射的多角度反射光谱、偏振光谱的研究。通过完整测量和系统分析清洁水体在2π空间上的反射光谱和偏振反射光谱数据,研究并提出了太阳耀光偏振剥离法,来消除太阳耀光对水体遥感的影响,并初步建立了进行水体偏振遥感的最佳时间计算模式,为航天航空遥感提供了技术参考。 具体地讲,本文的研究工作主要包括以下几个方面: 1、对水体镜面反射的物理机制及其在水体偏振光谱中表现的基本物理性质进行了研究; 2、根据水体的基础光谱资料测量,获取了物理认识的肯定; 3、利用偏振技术,探讨了水体遥感中水面镜面反射信号的剥离技术及模式方案;
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP79

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1 罗杨洁;水体遥感中的太阳耀光偏振剥离法研究[D];东北师范大学;2006年
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