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不同土壤的偏振反射特性测量与研究

作　者: 宋开山
导　师: 赵云升
学　校: 东北师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 遥感土壤样本偏振光偏振反射比入射角探测角方位角波段
分类号: X833
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 158次
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内容摘要

土壤是植被赖以生存的立地之本，从遥感判读角度来看，土壤又是植被的背景。因此，土壤反射光谱特性及其变化的研究不仅对土地资源的本底情况的遥感调查有重要意义，而且对植被的遥感调查也有重要意义。白遥感技术诞生以来主要采取垂直收集数据的方式，虽然已有多种空间遥感仪器对地观测，但目前绝大多数传感器是以不同波段获取目标的反射或辐射强度来推测目标的表面状态，但获得的是地面的二维信息，遥感解译的主要依据是目标地物的光谱特征，并假定目标为漫反射体。然而通过对植物冠层与辐射相互作用的机理的研究表明，把目标地物作为漫反射体的假设与实际情况相差较大，不尽合理。随着遥感应用的深入研究，人们不仅需要地面目标的平面信息，而且还需要了解更高层的信息——即目标的三维信息，因此高光谱遥感与多角度遥感应运而生。但无论是传统遥感还是高光谱遥感，一般都对来自目标的辐射中，除了光谱量值、方向、相位外的一个重要方面即物质的偏振性没有给予足够的重视并加以利用。对于任何地物，在反射、散射和透射的过程中，会产生由它们自身性质决定的偏振特征，它能为遥感目标识别提供新的手段，具有重要利用价值。因此开展地物偏振反射特性的测试和研究具有十分重要的意义。土壤的偏振特征研究在我国接近空白，因此本文将应用双向反射光度计从地物的偏振反射角度对土壤类型、含水量、颗粒大小等方面进行偏振反射特性测量与研究。文章的第一节是前言；第二节是国内外研究现状；第三节是选题的意义；第四节是仪器和样本介绍；第五节是干土及一定含水量土壤的偏振反射特征；第六节是不同含水量土壤的偏振反射特征研究；第七节是不同粒径土壤偏振反射特征研究；第八节是全文的总结。本文实验数据获取仪器—双向反射光度计，是一个多角度遥感模拟系统，因此对土壤多角度定量遥感系统的建立也有重要实践价值。

全文目录

中文摘要  5-7
英文摘要  7-9
1 前言  9-11
  1．1 偏振光遥感的起因  9-10
  1．2 偏振光遥感国内外发展的一般现状  10-11
2 选题意义  11-14
  2．1 选题的一般性意义  11-13
  2．2 土壤偏振反射特性测量的特殊意义  13-14
3 偏振光谱数据测量仪器简介  14-15
  3．1 测量仪器  14-15
    3．1．1 光源系统  14
    3．1．2 二向性反射光度计系统  14-15
    3．1．3 控制与处理系统  15
  3．2 土壤样本  15
  3．3 测量方法  15
4 实验过程与数据处理流程图  15-16
5 土壤偏振数据的测量与特征分析  16-26
  5．1 不同干燥土壤类型的偏振光谱数据的测量与数据分析  16-21
    5．1．1 被测样品  17
    5．1．2 测试过程  17
    5．1．3 不同土壤的反射比与方位角、偏振角的关系  17-19
    5．1．4 不同土壤的反射比与入射角的关系  19-20
    5．1．5 不同土壤的反射比与探测角的关系  20
    5．1．6 小结  20-21
  5．2 具有一定含水量不同土壤类型的偏振反射特性分析  21-26
    5．2．1 样本制作过程  21
    5．2．2 测量过程  21
    5．2．3 不同土壤类型的反射比与方位角的关系  21-22
    5．2．4 不同土壤类型的反射比与光线入射角的关系  22-23
    5．2．5 不同土壤类型的反射比与探测角的关系  23-24
    5．2．6 不同土壤类型的反射比与偏振角之间的关系  24-25
    5．2．7 不同土壤类型的反射比与波段的关系  25-26
    5．2．8 结论  26
6 土壤含水量与偏振反射特性的关系  26-32
  6．1 样本制作过程  26-27
  6．2 测量过程  27
  6．3 不同含水量土壤的偏振反射特性分析  27-32
    6．3．1 土壤含水量的偏振反射比与光线入射角的关系  27-28
    6．3．2 不同含水量的偏振反射比与探测角的关系  28-30
    6．3．3 不同含水量土壤偏振反射比与波段的关系：  30
    6．3．4 不同含水量的偏振反射比与方位角的关系  30-31
    6．3．5 不同土壤类型对土壤含水量的偏振反射响应：  31-32
    6．3．6 结论  32
7 不同粒径土壤与偏振反射之间的关系  32-39
  7．1 不同粒级干土的偏振反射特性  33-35
    7．1．1 土壤粒级与入射角之间的关系  33-34
    7．1．2 土壤粒级与偏振角的之间的关系  34-35
  7．2 不同土壤粒级湿土的偏振反射特性  35-38
    7．2．1 不同粒级土壤的反射比与光线入射角的关系  35-36
    7．2．2 不同粒级土壤的反射比与探测角的关系  36-38
    7．2．3 不同粒级土壤的反射比与波段的关系  38
  7．3 小结  38-39
8 结论  39-40
参考文献  40-43
致谢  43

不同土壤的偏振反射特性测量与研究

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