Android-приложение для поиска дешевых авиабилетов: play.google.com
Главная -> Дистанционное зондирование

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

Подставляя уравнение (11.15) в уравнение (11.21), получаем i?(0i,coi; Q, (0) = R {%, (01 в,). (П.22)

Уравнение (11.22) иллюстрирует взаимность коэффициентов отражения. Если коэффициент отражения измерен по полусфере для нескольких углов зрения и результаты подвергнуты численному интегрированию, то получим результат, обозначаемый как R(Qi, щ; 2п). Используя уравнение (П.22), мы можем записать i?(0i,coi; 2n) = R{2n; 0i,coi), (11.23)

т. е. взаимосвязь также применима при измерениях по полусфере. Итак, используя уравнения (П.18) и (П.И) и интегрируя обе части по полусфере углов зрения, имеем

1 с

ф(0,Ф; 0, ф) = - I i?(0, ф; 0, ф) cos0rfu).

полусфера полусфера

РТнтегрируя, получим

р(0,ф; 2л) = -(е,ф; 2л) j cosOdco.

полусфера

Следовательно,

р(0, Ф; 2л) =/?(е, ю; 2д). (11.24)

Член р(9, со; 2я) - направленная отражательная способность и находится во взаимно однозначном соответствии с направленным коэффициентом отражения 7?(9, сй;2я). Если уравнение

(11.20) интегрируется также по полусфере переменных источников, то

р(2л; 2л) = ?(2л; 2л), (11.25)

где р(2я; 2п)-полусферический коэффициент отражения, обычно называемый альбедо. Эти коэффициенты отражения будут использованы в последующих разделах.

Рассмотренные здесь коэффициенты отражения щироко используются в дистанционном зондировании. В радиометрии и спектроскопии [2] применяется обширный набор терминов для процесса отражения, не всегда применимых в дистанционном зондировании и поэтому не рассматриваемых нами.

Задачи

ИЛ. Нарисуйте систему координат, которая позволит графически изобразить относительную энергию излучения в зависимости от длины волны. Про-градуируйте ось длины волны так, чтобы представить оптическую часть спектра. Изобразите в этой системе координат общий вид солнечного внеземного спектра. Можете ли вы, исходя из полученной кривой, рассмотреть «отражательную» и «излучающую» части спектра? Логически объясните использование этих терминов и диапазон длин волн каждого из них.

II.2. Нанесите на построенный в задании П.1 график линии, разделяющие видимую, ближнюю, среднюю и дальнюю инфракрасную области спектра.

П.З. Напишите ключевые слова, которые бы Вы использовали для объяснения понятия абсолютно черного тела.



II.4. а). Определите длины волн, на которых кривые спектрального излучения абсолютно черных тел при температурах 250, 1200 и 4О0О К будут иметь пики.

б). Используйте полученные в пункте а) результаты, закон Стефана - Больцмана и соответствующие допущения для определения формы кривых излучения абсолютно черных тел при температурах 250, 1200, 4000 К.

Детектор и электроника


Очень узкий пучок от источника сзета

ССьект, заполняющий поле зрения прибора

20°

G.Gl

25°

0,29

20°

15°

45°

0,30

20°

25°

!G°

15°

0,32

10°

25°

0"

0.30

Puc. 11.14.

11.5. Некоторый объект имеет коэффициент излучения 0,9 и температуру 350 К. Температура фона - 300К. Вычислите отношение радиационного выхода энергии объекта как серого тела к радиационному выходу энергии, обусловленному отражением фонового излучения.

11.6. Выведите уравнение (II.4).

11.7. а). Основные виды влияния атмосферы на электромагнитную энергию:......и.......

б). Что происходит с энергией в каждом случае?

11.8. Подберите соответствующие механизмы рассеяния излучения и размерам атмосферных частиц:

рассеяние Релея Я<С5, » Ми Я>5, » неселективное

11.9. Когда имеет место и рассеяние, и поглощение; которое из них преобладает?



П.Ш.Что такое атмосферное окно? Какой тип взаимодействия энергии и вещества преобладает при определении атмосферных окон?

ПЛ1, Рассмотрите прибор для сбора данных дистанционного зондирования, предназначенный для работы на высоте 5000 м, с первичным объективом .диаметром 20 см и эффективной площадью детектора 25 мм. Каковы должны быть фокусное расстояние и светосила объектива для получения поля .зрения в 2 мрад?

11.12. На рис. 11.14 показано расположение источника энергии, объекта и прибора, обнаруживающего излучение. При наличии объекта для измерения световой энергии, принимаемой прибором, предусмотрены экспериментальные методы. Это измерение обозначено как Мт- Затем объект заменяют отражающей панелью, изготовленной из сульфата бария, и снова считывают показания прибора, обозначенные как Ms. Из приведенных геометрических соотношений и данных определите ФРДО объекта. Прокомментируйте приведенные данные.

II.,13. Вычислите радиационный выход энергии идеального абсолютно черного тела при температуре 3100 К- Сравните полученный Вами результат со значением максимума выхода спектрального излучения на рис. П.5. Обоснуйте сравнение.

11.14. Определите максимум спектрального радиационного выхода энергии идеального абсолютно черного тела при температуре 6О0О К. Сравните Ваш •ответ с максимумом кривой спектральной плотности энергетической освещенности абсолютно черного тела при тем«пературе 6000К, представленной на рис. II.1. Объясните разницу (указание: необходимо учитывать площадь поверхности Солнца и расстояние от него до Земли).

11.15. Тонкая линза с переменным фокусным расстоянием («вариообъек-тив») используется для формирования изображения в плоскости 20-миллиметровой пленки. Фокусное расстояние линзы может изменяться от 35 до 120 мм.

а) Определите поле зрения системы для крайних фокусных расстояний, б) Определите число необходимых перемещений линзы (относительно плоскости пленки), чтобы сфокусировать систему линз для всех возможных фокусных расстояний для объектов, удаленных на расстояние от 1 м до бесконечности.

11.16. Идеально рассеивающая поверхность отражает 80% падающей на нее энергии. Каковы значения каждой из следующих величин для такой поверхности а) R{Q, ф; О, ф); б) р(е, со; 0, со); в) /(0, ю; 0, ©); г) р(е, со; 2jt)?

Цели изучения.

После изучения разд. П.4, П.5, П.6 читатель должен уметь:

1. Связать данную систему приборов дистанционного зондирования с общей функциональной блок-схемой на рис. П.15.

2. Показать общий вид кривой чувствительности в зависимости от длины волны для фотонного и теплового детектора, определить области спектра, в которых могут работать детекторы этих типов, и выбрать детекторы для данного применения.

3. Сравнить характеристики систем спектральных данных и систем, формирующих изображение.

4. Выбрать подходящий тип системы сбора спектральных данных для заданной окружающей среды и заданных качественных, количественных и калибровочных требований.

5. Оценить поток энергии излучения в системе сканирования при заданных параметрах сканера и определить изменение силы сигнала, связанное с изменением параметров.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [17] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129



0.0186
Яндекс.Метрика