地表反射率、表觀反射率和反照率


遙感反射率的定義:地物表面反射能量與到達地物表面的入射能量的比值。
 
遙感表觀反射率的定義:地物表面反射能量與近地表太陽入射能量的比值。
 
大氣校正就是將輻射亮度或者表觀反射率轉換為地表實際反射率,目的是消除大氣散射、吸收、反射引起的誤差。

 

1、反射率(Reflectance):是指任何物體表面反射陽光的能力。這種反射能力通常用百分數來表示。比如說某物體的反射率是45%,這意思是說,此物體表面所接受到的太陽輻射中,有45%被反射了出去。

 

2、地表反射率(surface albedo):地面反射輻射量與入射輻射量之比,表征地面對太陽輻射的吸收和反射能力。反射率越大,地面吸收太陽輻射越少;反射率越小,地面吸收太陽輻射越多。

 

3、表觀反射率(apparent reflectance ):表觀反射率就是指大氣層頂的反射率,輻射定標的結果之一,大氣層頂表觀反射率,簡稱表觀反射率,又稱視反射率(=地表反射率+大氣反射率。所以需要大氣校正為地表反射率)。“5S”和“6S”模型輸入的是表觀反射率而MODTRAN模型要求輸入的是輻射亮度。

 

4、行星反射率(planetary albedo):從文獻“一種實用大氣校正方法及其在TM影像中的應用”中看到“衛星所觀測的行星反射率(未經大氣校正的反射率)”;在“基於地面耦合的TM影像的大氣校正-以珠江口為例”一文有“該文應用1998年的LANDSAT5 TM影像,對原始數據進行定標、輻射校正,求得地物的行星反射率”。因此行星反射率就是表觀反射率。

 

5、反照率(albedo):反照率是指地表在太陽輻射的影響下,反射輻射通量與入射輻射通量的比值。它是反演很多地表參數的重要變量,反映了地表對太陽輻射的吸收能力。

  它與反射率的概念是有區別的:反射率(reflectance)是指某一波段向一定方向的反射,因而反照率是反射率在所有方向上的積分;反射率是波長的函數,不同波長反射率不一樣,反照率是對全波長而言的。反照率的定義是地物全波段的反射比,反射率為各個波段的反射系數。因此,反照率為地物波長從0 到∞的反射比。

 

6. 地表比輻射率(Surface Emissivity),又稱發射率,指在同一溫度下地表發射的輻射量與一黑體發射的輻射量的比值,與地表組成成分,地表粗糙度,波長等因素有關。

  理論上,比輻射率的測定有兩種途徑,一種是比色法,這種方法目前只能使用在被測物的溫度大於50 ℃的場合。因為信噪比太小,不適合常溫地球表面的測量。隨着傳感器技術的發展,如果能測量零度以下物體,這種比色法似可取得突破性的發展;另一種是亮度法,也是目前人們所采用的辦法。在實驗室里,利用封閉式黑體筒可以成功地測量地物的比輻射率。也可以利用主動和被動相結合的方法測量比輻射率,這種方法已在實驗室里取得成功。利用二氧化碳激光,可以遠距離測量地物的比輻射率,目前,已經開始把這一技術向航空和航天遙感擴展,它的可行性已經得到證實,其目標是對區域范圍的地物比輻射率進行直接測定。這種比輻射率的直接測定,不僅可以直接獲得比輻射率區域分布,而且可以獲得比輻射率的多角度以及地物性質的有關信息。


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