Giáo trình - Công nghệ viễn thám - chương 2 pot

http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 17 Chơng 2 Lý THUYếT PHảN Xạ PHổ CủA CáC Đối TƯợNG Tự NHIÊN Đ.2.1. Bức xạ điện từ 1. Bức xạ điện từ Bức xạ điện từ truyền năng lợng điện từ trên cơ sở các dao động của trờng điện từ trong không gian hoặc trong lòng các vật chất. Quá trình lan truyền của sóng điện từ tuân theo định luật Maxwell. Bức xạ điện từ có tính chất sóng và tính chất hạt. Tính chất sóng đợc xác định bởi bớc sóng, tần số và tốc độ lan truyền, tính chất hạt đợc mô tả theo tính chất quang lợng tử hay pho ton. Bức xạ điện từ có 4 tính chất cơ bản đó là tần số hay bớc sóng, hớng lan truyền, biên độ và mặt phân cực. Bốn thuộc tính của bức xạ điện từ liên quan đến các nội dung thông tin khác nhau, ví dụ nh tần số hay bớc sóng liên quan tới mầu sắc, sự phân cực liên quan đến hình dạng của vật thể. Tất cả các vật thể đều phản xạ và hấp thụ, phân tách và bức xạ sóng điện từ theo các cách khác nhau và đặc trng này thờng đợc gọi là đặc trng phổ. Hiện tợng phản xạ phổ có liên quan mật thiết với môi trờng mà trong môi trờng đó sóng điện tử lan truyền, vì năng lợng truyền trong không gian ở dạng sóng điện từ. Dải sóng điện từ đợc coi là dải sóng từ 0,1 đến 10km. Hình 2.1 chỉ ra sự phân loại sóng điện từ và các kênh phổ sử dụng trong viễn thám. Dải sóng nhìn thấy còn gọi là vùng sóng chụp ảnh đợc tức là sóng điện từ ở vùng này có thể ghi nhận đợc lên phim ảnh. Trong phơng pháp viễn thám các thông tin ở vùng phổ nhìn thấy có thể ghi lên phim ảnh nh là tài liệu gốc đo trực tiếp năng lợng phản xạ phổ ở dạng liên tục. Ngoài dải phổ nhìn thấy, thông tin về năng lợng phản xạ phổ của các đối tợng đ ợc ghi nhận bằng số rời rạc và đợc hiển thị tiếp theo dới dạng ảnh qua thiết bị biến đổi thông tin rời rạc thành thông tin liên tục. http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 18 2. Nguồn chiếu sáng và đồ thị phản xạ phổ năng lợng mặt trời Ta biết rằng mọi đối tợng tự nhiên đều phản xạ năng lợng mặt trời chiếu lên chúng một cách xác định, đặc trng cho trạng thái và bản chất các đối tợng đó. Phơng pháp thụ động ghi nhận ảnh là thu nhận ánh sáng phản xạ từ đối tợng do mặt trời chiếu xuống. Hiện nay đa số các hệ thống thu nhận ảnh vũ trụ (trừ hệ thống rađa) hoạt động theo phơng pháp thụ động. Vì vậy khi nghiên cứu nguồn sáng trong hệ thống viễn thám ta chủ yếu xét đến mặt trời. Lớp Độ dài sóng Tần số Tử ngoại 100A 0 ~ 0,4 750~ 3.000THz Nhìn thấy 0,4 ~ 0,7 430 ~ 750THz Cận hồng ngoại 0,7 ~1,3 230 ~ 430THz Hồng ngoại ngắn 1,3 ~ 3 100 ~ 230THz Giữa hồng ngoại 3 ~ 8 38~100THz Hồng ngoại nhiệt 8 ~ 14 22 ~ 38THz Hồng ngoại Hồng ngoại xa 14 ~ 1mm 0,3 ~ 22THz 0,1 ~ 1mm 0,3 ~ 3THz Milimet (EHF) 1 ~ 10m 30 ~ 300GHz Centimet (SHF) 1 ~ 10cm 3 ~ 30GHz Sóng Micro Decimet (UHF) 0,1 ~ 1m 0,3 ~ 3GHz Sóng cực ngắn (VHF) 1 ~ 10m 30 ~ 300MHz Sóng ngắn (HF) 10 ~ 100m 3 ~ 30MHz Sóng trung (MF) 0,1 ~ 1km 0,3 ~ 3MHz Sóng dài (LF) 1 ~ 10km 30 ~ 300KHz Sóng Radio Sóng rất dài (VLF) 10 ~ 100km 3 ~ 30KHz http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 19 Hình 2.1 Bảng phân loại các sóng điện từ và kênh phổ sử dụng trong viễn thám Các nghiên cứu về vật lý cho thấy: mật độ phổ của năng lợng ánh sáng mặt trời là một hằng số của bớc sóng. Trên đồ thị hình2.2 cho thấy đờng đặc trng phổ của vật đen tuyệt đối ở 6000 0 K. Hình 2.2. Đờng đặc trng phổ của vật đen tuyệt đối Qua đồ thị hình 2.2 cũng thấy đợc mật độ phổ của mặt trời bị biến dạng khi đi qua khí quyển và trở thành một đờng cong phức tạp. Đ.2.2. Đặc tính phản xạ phổ của các đối tợng nghiên cứu Đặc tính phản xạ phổ của các đối tợng tự nhiên là hàm của nhiều yếu tố. Các đặc tính này phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng, môi trờng khí Độ dài sóng Tia tử ngoại Tia nhìn thấy Cận hồng ngoại Hồng ngoại ngắn Giữa hồng ngoại Hồng ngoại nhiệt Sóng Micro Sóng radio Tia Tia X Tử ngoại EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF () 0,4 0,7 1,3 3 8 0,1 nm 10 nm 1 100 10 mm 1 m 100 m 10 km 500 1000 1500 2000 2500 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 ( ) M(W/m 2 ) Đờng bức xạ phổ của vật đen tuyệt đối. Đờng bức xạ phổ của mặt trời ở 6000 0 K Đờng bức xạ phổ của mặt trời quan sát ở mặt đất http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 20 quyển và bề mặt đối tợng cũng nh bản thân các đối tợng. 1. Một số khái niệm đặc trng phản xạ phổ các đối tợng tự nhiên Sóng điện từ chiếu tới mặt đất, năng lợng của nó sẽ tác động lên bề mặt trái đất và sẽ xẩy ra các hiện tợng sau: - Phản xạ năng lợng. - Hấp thụ năng lợng. - Thấu quang năng lợng. Năng lợng bức xạ sẽ chuyển đổi thành ba dạng khác nhau nh trên. Giả sử coi năng lợng ban đầu bức xạ là E O thì khi chiếu xuống các đối tợng nó sẽ chuyển thành năng lợng phản xạ E, hấp thụ E và thấu quang E. Có thể mô tả quá trình trên theo công thức: E o = E + E + E (a) . Trong quá trình này ta phải lu ý hai điểm: Thứ nhất là khi bề mặt đối tợng tiếp nhận năng lợng chiếu tới, tùy thuộc vào cấu trúc các thành phần, cấu tạo vật chất hoặc điều kiện chiếu sáng mà các thành phần E , E , E sẽ có những giá trị khác nhau đối với các đối tợng khác nhau. Do vậy ta sẽ nhận đợc các tấm ảnh của các đối tợng khác nhau do thu nhận năng lợng phản xạ khác nhau. Phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đối tợng, năng lợng phản xạ phổ có thể phản xạ toàn phần, phản xạ một phần, không phản xạ về một hớng hay phản xạ một phần có định hớng (hình 2.2) . a - Phản xạ toàn phần b - Phản xạ một phần http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 21 c - Tán xạ toàn phần ( Không phản xạ về một hớng) d - Tán xạ một phần (Phản xạ một phần có định hớng) Hình 2.3 Một số phản xạ Các dạng phản xạ từ các bề mặt nh trên cần đợc lu ý khi đoán đọc điều vẽ các ảnh vũ trụ và các ảnh máy bay nhất là khi xử lý hình ảnh thiếu các thông tin về các khu vực đang khảo sát. Điều đó có nghĩa là phải biết rõ các thông số kỹ thuật của thiết bị đợc sử dụng, các phản chụp, điều kiện chụp ảnh, vì những yếu tố này có vai trò nhất định trong việc đoán đọc điều vẽ ảnh. Thứ hai là năng lợng chiếu tới đối tợng đợc phản xạ không những phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đối tợng mà còn phụ thuộc vào bớc sóng của năng lợng chiếu tới. Do vậy mà trên ảnh ta thấy hình ảnh đối tợng do ghi nhận đợc khả năng phản xạ phổ của các bớc sóng khác nhau sẽ khác nhau. 1 - Đờng đặc trng phản xạ phổ của thực vật. 2 - Đờng đặc trng phản xạ phổ của đất khô. 3 - Đờng đặc trng phản xạ phổ của nớc. 20 40 60 0 0,6 1,0 1,4 1,6 2,0 2,4 ( ) r (%) 0,8 1,2 1,8 2,2 2,6 2 1 3 H ình 2.4 Đ ặc tính phản xạ phổ của một sô đối tợng tự nhiên http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 22 Các hệ thống viễn thám chủ yếu ghi nhận năng lợng phản xạ phổ nên công thức (a) có thể viết lại là: E = E o - (E + E) (b) Năng lợng phản xạ bằng tổng năng lợng bức xạ trừ năng lợng hấp thụ và năng lợng thấu quang. Để nghiên cứu sự phụ thuộc của năng lợng phản xạ phổ vào bớc sóng điện từ ta đa ra khái niệm khả năng phản xạ phổ. Khả năng phản xạ phổ r của bớc sóng đợc định nghĩa bằng công thức : %)100.( )( )( 0 E E r = (c) Để thấy rõ đặc tính phản xạ phổ phụ thuộc vào bớc sóng ta xét đồ thị sau (hình 1.8) 2. Đặc tính phản xạ phổ của các đối tợng tự nhiên a. Đặc tính phản xạ phổ của thực vật: Khả năng phản xạ phổ của thực vật xanh thay đổi theo độ dài bớc sóng. Trên đồ thị (hình 2.5) thể hiện đờng đặc trng phản xạ phổ thực vật xanh và các vùng phản xạ phổ chính. ( ) 20 40 60 0 0,6 1,0 1,4 1,6 2,0 2,4 (%) r 0,8 1,2 1,8 2,2 2,6 Sắc tố hấp thụ Nớc hấp thụ Nhìn thấy Cận hồng ngoại Hồng ngoại Phản xạ phổ hồng ngoại Sắc tố Cấu trúc tế bào Thành phần nớc Các yếu tố chính ảnh hởng đến khả năng phản xạ phổ của lá cây Những dải phổ hấp thụ H ình 2.5 Đ ặc tính phản xạ phổ của thực vật. http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 23 Trong vùng sóng ánh sáng nhìn thấy các sắc tố của lá cây ảnh hởng đến đặc tính phản xạ phổ của nó, đặc biệt là chất clorophin trong lá cây, ngoài ra còn một số chất sắc tố khác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phản xạ phổ của thực vật. Hình 2.6. Đặc tính hấp thụ của lá cây và của nớc Theo đồ thị trên ta thấy sắc tố hấp thụ bức xạ vùng sóng ánh sáng nhìn thấy và ở vùng cận hồng ngoại, do trong lá cây có nớc nên hấp thụ bức xạ vùng hồng ngoại. Cũng từ đồ thị trên ta có thể thấy khả năng phản xạ phổ của lá xanh ở vùng sóng ngắn và vùng ánh sáng đỏ là thấp. Hai vùng suy giảm khả năng phản xạ phổ này tơng ứng với hai dải sóng bị clorophin hấp thụ. ở hai dải sóng này, clorophin hấp thụ phần lớn năng lợng chiếu tới, do vậy năng lợng phản xạ của lá cây không lớn. Vùng sóng bị phản xạ mạnh nhất tơng ứng với sóng 0,54. tức là vùng sóng ánh sáng lục. Do đó lá cây tơi đợc mắt ta cảm nhận có màu lục. Khi lá úa hoặc có bệnh, hàm lợng clorophin trong lá giảm đi lúc đó khả năng phản xạ phổ cũng sẽ bị thay đổi và lá cây sẽ có mầu vàng đỏ. ở vùng hồng ngoại ảnh hởng chủ yếu lên khả năng phản xạ phổ của lá cây là hàm lợng nớc trong lá. Khả năng hấp thụ năng lợng (r ) mạnh nhất ở các bớc sóng 1,4 ; 1,9 và 2,7 . Bớc sóng 2,7 hấp thụ mạnh nhất gọi là dải sóng cộng hởng hấp thụ, ở đây sự hấp thụ mạnh diễn ra đối với sóng trong khoảng từ 2,66 - 2,73. Trên hình 10 cho thấy ở dải hồng ngoại khả năng phản xạ phổ của lá mạnh nhất ở bớc sóng 1,6 và 2,2 - tơng ứng với vùng ít hấp thụ của nớc. ( ) 0 0,5 1,3 2,1 2,5 0,9 1,7 20 40 60 ( % ) 80 100 r Hấp thụ của nớc Phản xạ của lá cây http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 24 Khi hàm lợng nớc trong lá giảm đi thì khả năng phản xạ phổ của lá cây cũng tăng lên đáng kể (hình 2.7). Hình 2.7. Đặc tính phản xạ phổ của thực vật. Tóm lại: Khả năng phản xạ phổ của mỗi loại thực vật là khác nhau và đặc tính chung nhất về khả năng phản xạ phổ của thực vật là: - ở vùng ánh sáng nhìn thấy, cận hồng ngoại và hồng ngoại khả năng phản xạ phổ khác biệt rõ rệt. - ở vùng ánh sáng nhìn thấy phần lớn năng lợng bị hấp thụ bởi clorophin có trong lá cây, một phần nhỏ thấu qua lá còn lại bị phản xạ. - ở vùng cận hồng ngoại cấu trúc lá ảnh hởng lớn đến khả năng phản xạ phổ, ở đây khả năng phản xạ phổ tăng lên rõ rệt. - ở vùng hồng ngoại nhân tố ảnh hởng lớn đến khả năng phản xạ phổ của lá là hàm lợng nớc, ở vùng này khi độ ẩm trong lá cao, năng lợng hấp thụ là cực đại. ảnh hởng của các cấu trúc tế bào lá ở vùng hồng ngoại đối với khả năng phản xạ phổ là không lớn bằng hàm lợng nớc trong lá. b. Khả năng phản xạ phổ của thổ nhỡng Đờng đặc trng phản xạ phổ của đa số thổ nhỡng không phức tạp nh của thực vật. Hình 2.8 thể hiện khả năng phản xạ phổ của ba loại đất ở trạng thái khô. Đặc tính chung nhất của chúng là khả năng phản xạ phổ tăng theo độ dài bớc sóng, đặc biệt là ở vùng cận hồng ngoại và hồng ngoại. ở đây chỉ có năng lợng hấp thụ và năng lợng phản xạ, mà không có năng lợng thấu quang. Tuy nhiên với các loại đất cát có thành phần cấu tạo, các chất hữu cơ và vô cơ khác nhau, khả năng phản xạ phổ sẽ khác nhau. Tùy thuộc vào thành ( ) 1 0,5 1,3 2,1 2,5 0,9 1,7 20 40 60 80 r ( % ) 2 3 4 1. Đ ộ ẩm < 40% 2. Độ ẩm 40 ữ54% 3. Độ ẩm 54 ữ66% 4. Đ ộ ẩm >66% 0,7 1,1 1,5 1,9 2,3 http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 25 phần hợp chất mà biên độ của đồ thị phản xạ phổ sẽ khác nhau. Các yếu tố chủ yếu ảnh hởng đến phản xạ phổ của đất là cấu trúc bề mặt của đất, độ ẩm của đất, hợp chất hữu cơ, vô cơ. Hình 2.8. Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhỡng. Cấu trúc của đất phụ thuộc vào tỷ lệ sét, bụi, cát. Sét là hạt mịn đờng kính nhỏ hơn 0,002mm, bụi có đờng kính 0,002mm - 0,05mm, cát có đờng kính 0,05mm - 2mm. Tùy thuộc tỷ lệ thành phần của ba loại đất cơ bản trên mà tạo nên các loại đất có tên khác nhau. Với đất hạt mịn thì khoảng cách giữa các hạt cũng nhỏ vì chúng ở sít gần nhau hơn. Với hạt lớn khoảng cách giữa chúng lớn hơn, do vậy khả năng vận chuyển không khí và độ ẩm cũng dễ dàng hơn. Khi ẩm ớt, trên mỗi hạt cát sẽ bọc một màng mỏng nớc, do vậy độ ẩm và lợng nớc trong loại đất này sẽ cao hơn và do đó độ ẩm cũng sẽ ảnh hởng lớn đến khả năng phản xạ phổ của chúng, Hình 2.9. Khả năng phản xạ phổ của đất phụ thuộc vào độ ẩm ( ) 0 0,5 1,3 2,1 2,5 0,9 1,7 20 40 60 80 r(%) Đất mùn Đất bụi Đất cát ( ) 0 0,5 1,3 2,1 2,5 0,9 1,7 20 40 60 80 r(%) 1. Độ ẩm 0ữ4% 2. Độ ẩm 5ữ12% 3. Độ ẩm 22ữ32% 100 http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 26 Khi độ ẩm tăng khả năng phản xạ phổ cũng sẽ bị giảm (hình 2.9). Do vậy khi hạt nớc rơi vào cát khô ta sẽ thấy cát bị thẫm hơn, đó là do sự chênh lệch rõ rệt giữa các đờng đặc trng 1, 2, 3. Tuy nhiên nếu cát đã ẩm mà có thêm nớc cũng sẽ không thẫm màu đi mấy (do sự chênh lệch ít giữa đờng 2 và đờng 3). Một yếu tố nữa ảnh hởng đến khả năng phản xạ phổ là hợp chất hữu cơ trong đất. Với hàm lợng chất hữu cơ từ 0,5 - 5,0% đất có mầu nâu xẫm. Nếu hàm lợng hữu cơ thấp hơn đất sẽ có mầu nâu sáng. Ô xít sắt cũng ảnh hởng tới khả năng phản xạ phổ của đất. Khả năng phản xạ phổ tăng khi hàm lợng ô xít sắt trong đất giảm xuống, nhất là ở vùng phổ nhìn thấy (có thể làm giảm tới 40% khả năng phản xạ phổ khi hàm lợng ô xít sắt tăng lên). Khi bỏ ô xít sắt ra khỏi đất, thì khả năng phản xạ phổ của đất tăng lên rõ rệt ở dải sóng từ 0,5 - 1,1 nhng với bớc sóng lớn hơn 1,0 hầu nh không có tác dụng. Nh trên đã nói có nhiều yếu tố ảnh hởng đến khả năng phản xạ phổ của đất, tuy nhiên chúng có liên quan chặt chẽ với nhau. Cấu trúc, độ ẩm, độ mịn bề mặt, hàm lợng chất hữu cơ và ô xít sắt là những yếu tố quan trọng. Vùng phản xạ và bức xạ phổ có thể sử dụng để ghi nhận thông tin hữu ích về đất còn hình ảnh ở hai vùng phổ này là dấu hiệu để đoán đọc điều vẽ các đặc tính của đất. Một điểm quan trọng cần lu ý là mặc dù biên độ đồ thị khả năng phản xạ phổ của các loại đất có thể khác xa nhau nhng nhìn chung những khác nhau này ổn định ở nhiều dải sóng khác nhau. Đối với thực vật chúng ta phải nhờ khả năng phản xạ phổ phụ thuộc bớc sóng (tức là đoán đọc điều vẽ ở các kênh khác nhau), nhng với thổ nhỡng không thể làm đợc nh vậy, mặc dù sự khác biệt về khả năng phản xạ phổ là quan trọng nh ng nhiều đặc tính phản xạ phổ của chúng phải đoán đọc điều vẽ ở các dải sóng nhìn thấy. c. Khả năng phản xạ phổ của nớc Cũng nh trên, khả năng phản xạ phổ của nớc thay đổi theo bớc sóng của bức xạ chiếu tới và thành phần vật chất có trong nớc. Khả năng phản xạ phổ ở đây còn phụ thuộc vào bề mặt nớc và trạng thái của nớc. Trên kênh hồng ngoại và cận hồng ngoại đờng bờ nớc đợc phát hiện rất dễ dàng, còn một số đặc tính của nớc cần phải sử dụng dải sóng nhìn thấy để nhận biết. [...]... lớn r(%) 50 25 10 5 2, 5 1 0,5 0 ,25 0,1 2 1- Nớc sông 2- Nớc đại dơng 3- Nớc gần bờ 4- Nớc ở vịnh 1 3 4 0,4 0,5 0,6 0,7 () Hình 1.11 Khả năng phản xạ phổ của một số loại nớc http://www.ebook.edu.vn 27 Dùng cho học viên cao học Trắc địa Công nghệ viễn thám Khả năng thấu quang cao và hấp thụ ít ở dải sóng nhìn thấy chứng tỏ rằng đối với lớp nớc mỏng (ao, hồ nông) và trong thì hình ảnh viễn thám ghi nhận... kênh sóng của hệ thống viễn thám là các dải sóng phù hợp, có nghĩa là chọn các kênh sao cho có thể thu đợc các sóng ở những cửa sổ nói trên http://www.ebook.edu.vn 32 Dùng cho học viên cao học Trắc địa Công nghệ viễn thám Bảng 5 Số cửa sổ Bớc sóng () 1 0,3 ữ 1,3 2 1,5 ữ 1,8 3 2, 0 ữ 2, 6 4 3,0 ữ 3,6 5 4 ,2 ữ 5,0 6 7,0 ữ 15,0 Hệ thống viễn thám đa phổ thờng sử dụng các cửa sồ 1 , 2, 3 và 6 vì ở đó ảnh hởng... mặt trời qua 3 con đờng phản xạ, hấp thụ và cho năng lợng truyền qua Đối với công tác viễn thám phần năng lợng truyền qua là rất quan trọng Sau đây ta xét đồ thị đặc trng cho sự tác động của khí quyển đến bức xạ năng lợng (hình 2. 12) http://www.ebook.edu.vn 31 Dùng cho học viên cao học Trắc địa Công nghệ viễn thám 100 75 50 25 r(%) Nguồn năng lợng 0,3 1,0 100 1mm 10 1m Vùng nhìn thấy Hồng ngoại... trong điều kiện môi trờng nhất định, ví dụ góc mặt trời tối thiểu, mây ít hơn 10%, qua một số ngày nhất định http://www.ebook.edu.vn 29 Dùng cho học viên cao học Trắc địa Công nghệ viễn thám 2 ảnh hởng của khí quyển Khi xem xét hệ thống ghi nhận các số liệu về thông tin viễn thám ta thấy rằng năng lợng bức xạ từ mặt trời chiếu xuống các đối tợng trên mặt đất phải qua tầng khí quyển, sau đó phản xạ từ bề... sóng nhìn thấy khả năng phản xạ phổ của nớc tơng đối phức tạp Viết phơng trình cân bằng năng lợng và nghiên cứu khả năng phản xạ phổ của nớc ở dải sóng nhìn thấy: E() = E() + EH() + ET() E() = E() + E() + E r(%) 1 50 40 1- Hấp thụ 30 2- Phản xạ 20 10 2 0,4 0,5 0,6 0,7 () Hình 2. 10 Khả năng phản xạ và hấp thụ của nớc Nh hình 2. 11 nớc cất bị hấp thụ ít năng lợng ở dải sóng nhỏ hơn 0,6 và thấu quang... Đ .2. 3 Một số yếu tố chính ảnh hởng tới khả năng phản xạ phổ của các đối tợng tự nhiên http://www.ebook.edu.vn 28 Dùng cho học viên cao học Trắc địa Công nghệ viễn thám Để đoán đọc điều vẽ các đối tợng tự nhiên có hiệu quả ta phải xác định ảnh hởng của các yếu tố không gian - thời gian, khí quyển đến khả năng phản xạ phổ của các đối tợng tự nhiên trên mặt đất 1 ảnh hởng của các yếu tố không gian - thời... của các phần tử trong khí quyển - Do sự hấp thụ có chọn lọc bớc sóng của hơi nớc, ozon và các hợp chất không khí trong khí quyển http://www.ebook.edu.vn 30 Dùng cho học viên cao học Trắc địa Công nghệ viễn thám - Do sự phản xạ (tán xạ năng lợng chiếu tới, do sự không đồng nhất của khí quyển và các hạt nhỏ trong khí quyển) Nếu gọi Eo là năng lợng bức xạ toàn phần chiếu tới, E là năng lợng bị hấp thụ,.. .Công nghệ viễn thám Trong điều kiện tự nhiên, mặt nớc hoặc một lớp mỏng nớc sẽ hấp thụ rất mạnh năng lợng ở dải cận hồng ngoại và hồng ngoại (hình 2. 10) do vậy, năng lợng phản xạ rất ít Vì khả năng phản xạ phổ của nớc ở dải sóng dài khá nhỏ nên việc sử dụng các kênh sóng dài... rất lớn tới khả năng phản xạ phổ của các đối tợng tự nhiên Bề dày khí quyển (khoảng 2. 000km) ảnh hởng tới những tia sáng từ mặt trời chiếu xuống, còn đối với các vệ tinh viễn thám thì bề dày của khí quyển ảnh hởng tới số liệu thông qua tham số độ cao bay của vệ tinh Khí quyển có thể ảnh hởng tới số liệu vệ tinh viễn thám bằng hai con đờng tán xạ và hấp thụ năng lợng Sự biến đổi năng lợng bức xạ mặt... hệ thống viễn thám khi năng lợng tia sáng bị tán xạ về các hớng, nếu trờng thu của ống kính máy ghi thông tin thật rộng thì sẽ thu đợc toàn bộ năng lợng tán xạ, ngợc lại nếu trờng thu nhỏ quá thì sẽ thu đợc một phần năng lợng Các nguyên nhân chính gây ra hiện tợng tán xạ và hấp thụ năng lợng ánh sáng mặt trời là: - Do sự hấp thụ, khúc xạ năng lợng mặt trời của các phần tử trong khí quyển - Do sự hấp . 1 ,2 1,8 2, 2 2, 6 2 1 3 H ình 2. 4 Đ ặc tính phản xạ phổ của một sô đối tợng tự nhiên http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 22 Các hệ thống viễn thám. 0,7 10 20 30 50 40 2 1 1- Hấp thụ 2- Phản xạ ( ) r(%) 0,4 0,5 0,6 0,7 2 1 1- Nớc sông 2- Nớc đại dơng 3- Nớc gần bờ 4- Nớc ở vịnh ( ) 0 , 25 0,5 1 50 2, 5 r ( % ) . 0,9 1,7 20 40 60 80 r(%) 1. Độ ẩm 0ữ4% 2. Độ ẩm 5ữ 12% 3. Độ ẩm 22 ữ 32% 100 http://www.ebook.edu.vn Công nghệ viễn thám Dùng cho học viên cao học Trắc địa 26 Khi độ ẩm tăng