太阳 大气 辐射 反射必 am 目标 次7Y派
1.2定量遥感的基本理论问题 Surface Scene radiative Atmospheric properties transfer radiative transfer Remotely Mapping and sensed data Sensor Navigation binning system system Forward Inverse 遥感模型系统(引自Liang,2004)
遥感模型系统(引自Liang,2004) 1.2 定量遥感的基本理论问题
遥感理论体系 ◆寻找适合遥感对象的数学和物理学规律 遥感基础建模 ★电磁波与物体相互作用的规律 光学遥感模型:几何光学模型、辐射传输模型、M-C模拟模型 微波遥感理论模秘:波解析理论、矢量辐射传输方程 地学从性质上不同于经典物理学。定量遥感不仅需要新的 物理学规律,而且需要寻找相应的数学手段,使遥感定量表达 更简洁、明晰
遥感理论体系 寻找适合遥感对象的数学和物理学规律 电磁波与物体相互作用的规律 光学遥感模型:几何光学模型、辐射传输模型、M-C模拟模型 微波遥感理论模型:波解析理论、矢量辐射传输方程 地学从性质上不同于经典物理学。定量遥感不仅需要新的 物理学规律,而且需要寻找相应的数学手段,使遥感定量表达 更简洁、明晰。 遥感基础建模
定量遥感反演 ◆建模与反演 卫星传感器的可测参数一般为电磁波的属性参数(辐射强度、 偏振度和相位差) 我们的目的:从可测参数中获得有关目标的物理的、地理的、 化学的和生物学等参数 需要在可测参数与目标状态参数间建立某种函数关系,即建模 反演是基于模型知识的基础上,依据可测参数值去反推目标的 实时状态参数
建模与反演 卫星传感器的可测参数一般为电磁波的属性参数(辐射强度、 偏振度和相位差) 我们的目的:从可测参数中获得有关目标的物理的、地理的、 化学的和生物学等参数 需要在可测参数与目标状态参数间建立某种函数关系,即建模 反演是基于模型知识的基础上,依据可测参数值去反推目标的 实时状态参数 定量遥感反演
大气校正 大气上界 散射 被云反射 大气吸收和发射 反射 透射 地表发射 ◆大气效应纠正与大气参数反演 介于目标与传感器之间的大气是电磁波的必经之路,大气将对遥感 信号施加影响。 大气效应概括起来有两类:吸收和散射 大气效应纠正与大气参数反演是实现地表参数反演所必须跨越的障 碍
大气效应纠正与大气参数反演 介于目标与传感器之间的大气是电磁波的必经之路,大气将对遥感 信号施加影响。 大气效应概括起来有两类:吸收和散射 大气效应纠正与大气参数反演是实现地表参数反演所必须跨越的障 碍 大气校正
混合像元分解 ◆混合像元的信息分解与融合 如何理解混合像元测量值的物理含义?它与组分对应量之 间存在何种关系? 当像元尺度发生变化时,不同尺度对应的同一物理量之间 该发生何种关联 ◆遥感影象的地学理解 遥感影像解译 海量空间数据与有效信息 (知识)匮乏 原因:遥感数据与遥感信息之间缺乏地学理解和遥感成像 机理深入研究,存在明显的知识间隙
混合像元的信息分解与融合 如何理解混合像元测量值的物理含义?它与组分对应量之 间存在何种关系? 当像元尺度发生变化时,不同尺度对应的同一物理量之间 该发生何种关联 遥感影象的地学理解 海量空间数据与有效信息(知识)匮乏 原因:遥感数据与遥感信息之间缺乏地学理解和遥感成像 机理深入研究,存在明显的知识间隙 混合像元分解 遥感影像解译
建模和反演是定量遥感中的两个基本问题 遥感的优势在于能以不同的时空尺度不断地提供多种 地表特征信息。这对于传统的以稀疏离散点为基础的 对地观测手段是一场革命性的变化。 目前面临的问题是:大量的遥感数据仍未得到真正有 效的利用。出现这种矛盾的原因除遥感本身的原因外 (遥感数据的质量和专题信息提取水平),一个相当 重要的原因在于对遥感应用中的一些基本理论问题缺 乏深入的研究,导致人们对于遥感数据的认识与理解 还很不充分
建模和反演是定量遥感中的两个基本问题 遥感的优势在于能以不同的时空尺度不断地提供多种 地表特征信息。这对于传统的以稀疏离散点为基础的 对地观测手段是一场革命性的变化。 目前面临的问题是:大量的遥感数据仍未得到真正有 效的利用。出现这种矛盾的原因除遥感本身的原因外 (遥感数据的质量和专题信息提取水平),一个相当 重要的原因在于对遥感应用中的一些基本理论问题缺 乏深入的研究,导致人们对于遥感数据的认识与理解 还很不充分
为了更好地理解电磁波与地表特征间的相互作用,国 内外学者们将经典的数学物理理论与遥感实践相结合, 建立了近百种不同的遥感模型。这些模型大体可分为经 验统计模型、物理模型、半经验模型三种。 “经验统计模型”理论基础不完备,缺乏对物理机理 的足够理解和认识,参数之间缺乏逻辑关系,模型缺 乏普适性;
为了更好地理解电磁波与地表特征间的相互作用,国 内外学者们将经典的数学物理理论与遥感实践相结合, 建立了近百种不同的遥感模型。这些模型大体可分为经 验统计模型、物理模型、半经验模型三种。 “经验统计模型”理论基础不完备,缺乏对物理机理 的足够理解和认识,参数之间缺乏逻辑关系,模型缺 乏普适性;
“物理模型”理论基础完备,模型参数具有明确的 物理意义,并对作用机理进行数学描述,如描述植 被二向性反射的辐射传输模型、几何光学模型等 。 此类模型通常是非线性的,输入参数多、方程复杂, 需要对非主要因素进行忽略或假定。 半经验模型”综合了统计模型和物理模型的优点 模型所用的参数往往虽是经验参数,但又有一定的 物理意义
“物理模型”理论基础完备,模型参数具有明确的 物理意义,并对作用机理进行数学描述,如描述植 被二向性反射的辐射传输模型、几何光学模型等。 此类模型通常是非线性的,输入参数多、方程复杂, 需要对非主要因素进行忽略或假定。 “半经验模型”综合了统计模型和物理模型的优点。 模型所用的参数往往虽是经验参数,但又有一定的 物理意义
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