二类水体的二向反射实验方法探索
摘要：
在现代遥感中，对于地物的二向反射研究是提高遥感精度识别目标地物最基础的东西。一直以来,对于植被，土壤，岩石的二向反射研究的项目和论文都比较多，而和前面这些目标地物相比，全国对于二类水体的二向反射研究则比较少，所以在此基础上本文着重对于二类水体的光谱特性做了一个专门的探索，也对其研究方法进行了探索和改进。传统的水面之上光谱测量方法主要以光纤探头垂直水面收集数据的方式获取二维信息。为了完成这个实验项目，解决传统水面测量法的观测角度单一，观测速度慢，并且操作困难等一系列问题，我们根据二向反射原理设计了一套满足我们项目的需要，满足地物光谱的测量要求，而且方便操作可靠运行的水体表面原位多角度光谱测量系统并且利用该装置通过大量重复观测得到了大量二类水体的表观光学参数数据并对其进行了统计分析，然后计算出了水体的遥感反射率，得到了水体的光谱曲线图并从中研究出了水体光谱特性的规律，统计比较得到了与理论上模拟结果大致统一的实验结论，当方位角为0°时，不同天顶角的波谱曲线分布最分散，天顶角上遥感反射率变异系数最大，当天顶角为0°时水体遥感反射率远大于其他方位角。当方位角为150°时不同天顶角遥感反射率曲线最一致，也就是受天顶角影响最小，天顶角上遥感反射率变异系数最小。此次课题对二类水体光谱测量方法进行了探索，解决了传统水面测量法的一些弊端，也在大量实验数据的支撑下证明了理论下水体光场最优观测几何的正确性，也为未来的水色遥感打下了技术层面的基础。
关键词：二类水体； 水面之上面测量法；多角度遥感观测实验；多角度遥感观测系统（ 拱形实验装置）； 遥感反射率
一、文献综述
遥感技术指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，使用空间运载工具和现代化的电子、光学仪器，探测和识别远距离研究对象。遥感通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其遥感反射、辐射或散射的电磁波信息，并进行提取、判定、加工处理、分析与应用。
而其物理基础是太阳作为电磁辐射源，太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱，通过对反射光谱的测定可得知物体的某些特性。
二向性反射是自然界中物体对电磁波反射的基本宏观现象,即反射不仅具有方向性,这种方向性还依赖于入射的方向。一个理想的光滑表面对于入射光线呈现出镜面反射，而理想的粗糙表面对于任何方向的入射光都呈现漫反射。然而实际的地物反射远比这两种理想反射复杂，也更难以表达。
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