第七章、热红外图像判读第七章、热红外图像判读•第一节,物体的热学性质•第二节,热扫描图像的特点与解译•第三节,热红外图像成像时段的选择•第四节,典型地物的热特性解译常常体现物体热学性质的几个概念1.热传导率(Thermalconductivity)又称导热系数,是对热量通过物体的度量。某物质的热传导率值是指:当两平面间的温差保持1度时,通过体积为1立方厘米物质的热量(单位卡)。▀第一节、物体的热学性质金属具有很高的热导率,而绝缘材料则很低;岩石是不良的热导率体;土壤还要看其中充填物等;问题:物体热导率的高低在热图像上会有何效果?如水2.热扩散率(Thermaldiffusivity)是物体内部温度变化速率的度量。用κ表示,单位米2/秒(m-2·s-1)。水的热扩散率1.34×10-7米2/秒空气的热扩散率1.826×10-5米2/秒3.热容量(Thermalcapacity)与比热(Specificheat)二者均是物质储存热能力的量度!热容量:在一定的压力或热容的条件下,物体温度每升高1度所需要吸收的热量。单位卡/度,常用C表示。热容量与质量成正比。比热:单位质量的热容量则为比热。用c表示,单位卡/克·度例如:15°C的纯净水比热为1卡/克·度?4.热惯量(Thermalinertia)是一个综合指标,是物质对温度变化热反应的一种度量。热惯量是量度物质热惰性(阻止物理温度变化)大小的物理量。高热惯量的物质,对温度的变化阻力较大常用P表示,单位卡/(厘米2·秒1/2·度)。P=[kρc]1/2k为热传导率,c为比热,ρ为密度(克/厘米3)通常热惯量大则昼夜温差就小,物质表面温度较均一!如:水k为热传导率、c为比热、ρ是密度、P热惯量第二节、热扫描图像的特点热扫描图像的特点:1.定义它体现的是地物热辐射特性,是地物辐射温度分布的记录图像。2.特点⑴在热图像上(正片),浅色调代表强辐射体,说明其温度高或辐射率高;深色调代表弱辐射体,表明其表面温度低。水——白色马路、街道——灰白到白铁路——黑、灰黑树木——灰至浅黑夜晚图像⑵在热红外图像中反映目标的信息往往偏大,且边界不十分清晰,但对谁信息反应敏感。⑶热红外图像由于是扫描图像,因此具有明显的几何变形。①主要来自扫描图像本身。exp,由于扫描镜的旋转速度变化不均,使得像点间隔不恒定。②弧形扫描与平面记录,是边缘像点被压缩或被拉伸。③飞行姿态的滚动、倾斜,是的图像弯曲变形或比例尺的变化平面⑷热红外扫描图像去有不规则性,会使图像出现某些“热”的假象。例如:天气的变化云——有云将会降低热的反差雨——会产生平行文理风——会产生污迹或条文噪声冷气流——会产生不同形状的冷异常图像其次还有:电子异常噪声、无线电干扰产生的噪声条带和波状纹理、胶片质量和曝光不当、显影剂质量问题或受潮等。第三节、热红外图像成像时段选择不同土地覆盖类型(沙地、草地、林地、湖波)的相对辐射温度变化曲线水比其它地类晚2个多小时1.通常黎明前(午夜2-3点时)多反映一天中最低温度。而午间2点左右,多反映一天中最高温度。因此,多采用这两个时间段的热红外成像的温度数据,此时构成温差的最大值,这样可估算物体的热惯量,进行热制图。2.热红外遥感最常用的两个波段3—5、8—14µm。3—5µm波段的传感器即记录太阳的反射辐射,也记录地物的发射辐射,由这两种热量共同形成的图像。DiurnalHeatingEffectsDiurnalHeatingEffectsDiurnalHeatingEffectsDiurnalHeatingEffectsDiurnalHeatingEffectsDiurnalHeatingEffectsDiurnalHeatingEffectsDiurnalHeatingEffects热红外图象随时间变化明显,以亚特兰大中心白天和黎明前的航空热红外图象为例。白天的图象类似于常规的航空相片(光照、阴影);黎明前温差明显减小(无阴影),可以看到局部热岛效应,以及由沥青铺设的路面。白天黎明前3.8—14µm波段的传感器只记录发射辐射,没反射辐射。但却有“阴影”的影响。这是由于太阳的照射,而使得地物受热不均匀,会在8—14µm波段图像上产生大量“热阴影”,这会使得热图像分析复杂化!(该波段记录常温地物温度,白天图像常有“热阴影”)4.地质学家更偏爱黎明前的热图像⑴可提供长时间的稳定温度值,且“阴影”效应最小,这有利于...