Kertausta 1. luennolta mitä kaukokartoitus vaatii? A. Säteilylähde B. Ilmakehä (väliaine) C. Energian törmääminen kohteeseen D. Instrumentti havaitsemaan säteily E. Tiedon siirto, vastaan-otto, prosessointi F. Tulkinta, laskenta ja analysointi G. Soveltaminen käytäntöön
121
Embed
Kertausta 1. luennolta mitä kaukokartoitus vaatii?
Kertausta 1. luennolta mitä kaukokartoitus vaatii?. A. Säteilylähde B. Ilmakehä (väliaine) C. Energian törmääminen kohteeseen D. Instrumentti havaitsemaan säteily E. Tiedon siirto, vastaan-otto, prosessointi F. Tulkinta, laskenta ja analysointi G. Soveltaminen käytäntöön. - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Kertausta 1. luennoltamitä kaukokartoitus vaatii?
A. Säteilylähde
B. Ilmakehä (väliaine)
C. Energian törmääminen
kohteeseen
D. Instrumentti havaitsemaan säteily
E. Tiedon siirto, vastaan-otto, prosessointi
F. Tulkinta, laskenta ja analysointi
G. Soveltaminen käytäntöön
Kertausta 1. luennoltaAuringon säteily ja ilmakehä
2. luennon aiheet
• Kuvausalustat
• Satelliittijärjestelmästä tarkemmin
• Yleiset kuvaavat instrumentit
• Jatkoa peruskäsitteille
• Sähkömagneettisen säteilyn vuorovaikutus kohteen kanssa
Instrumenttien kuvausalustat
• Maassa sijaitsevat– jalustalla, katolla tai– käsikäyttöiset laitteet
• Kohteen yksityiskohtainen tutkiminen, esimerkiksi ominaissäteilyn määrittäminen
• Tehdään kohteesta vertailuhavaintoja satelliittihavaintoja varten
• Kuvassa puomin päässä mikroaaltoradiometrin antenni
• Satelliitit kiertävät kohdettaan tiettyä reittiä pitkin.
• Satelliitin reittiä kutsutaan radaksi
• Rataa kuvataan rataparametreillä– kuten korkeudella (etäisyys maan pinnasta)
Satelliitti• Koostuu hyötykuormasta (payload) ja alijärjestelmistä (bus, subsystem)
• Hyötykuorma: Instrumentit
• Alijärjestelmät vastaavat satelliitin oikeasta kiertoradasta, asennon säädöstä, sähkön tuottamisesta, lämmön kontrolloimisesta, mekaanisesta tukirakenteesta ja kommunikoinnista maa-aseman kanssa
Asennonsäätöjärjestelmä
• Huolehtii satelliitin pysymisestä oikealla radalla
• Satelliitin korkeuden mittaamiseen käytetään GPS-satelliitteja, painovoimamittausta tai auringon säteilypainetta
• Asennon mittaukseen käytetään gyroskooppeja, magnetometreja tai tähtisensoreja
• Tarvittaessa satelliitin asentoa muutetaan työntömoottorijärjestelmän tai
momenttipyörän avulla
SatelliittiTyöntömoottorijärjestelmä
• Säilyttää satelliitin haluttujen rajojen sisällä
• Tarvittaessa muuttaa satelliitin rataa
Sähköntuottojärjestelmä
• Tuottaa satelliitin tarvitseman sähköenergian
• Auringon valo muunnetaan aurinkokennojen avulla sähköksi
• Kohdistettu koko ajan aurinkoon
• Varastoidaan akkuihin
• Venäläisissä satelliiteissa myös pieniä ydinreaktoreja
Satelliitti
Lämmönsäätö
• Turvaa lämpötasapainon ja eri osien toiminnan
• Osa satelliitista aurinkoon päin (kuuma), osa poispäin (kylmä)
• Lämpötilaero eri puolella satelliittia voi olla jopa 200K
• Peitemateriaalit, eristeet ja aktiiviset lämmönsiirtimet
Tukirakenne
• Pitää satelliitin kasassa
SatelliittiTelemetria-, seuranta-, käsky- ja tietoliikennejärjestelmä
• Komento- ja tiedonsiirtoyhteys maa-aseman ja satelliitin välillä
• Maa-asema tarkkailee ja ohjaa instrumenttien ja muiden järjestelmien toimintaa
• Välittää instrumenttien mittaukset maa-asemalle
Maa-asema
• Ottaa vastaan ja tallettaa satelliitin lähettämän datan
• Antennisysteemi seuraa satelliitin kulkua
• Poistetaan tiedonsiirron kohina
• Voi suorittaa datan radiometrisen ja geometrisen korjauksen
Satelliitin rata• Satelliitti kiertää planeettaa ympyrä- tai ellipsiradalla
• Satelliitti ohittaa planeetan hyperbeli- tai paraabeliradalla
• Keplerin lait:
1. Planeettaa kiertävän satelliitin rata on ellipsi, jonka toisessa
polttopisteessä on planeetta
2. Satelliitin paikkavektori pyyhkii yhtä suurina aikaväleinä
yhtä suuret pinta-alat
3. Satelliittien kiertoaikojen neliöt suhtautuvat toisiinsa
kuten isoakselien puolikkaiden kuutiot
• Kiertoradan planeettaa lähinnä olevaa pistettä kutsutaan
perigeumiksi ja kauimmaista pistettä apogeumiksi
Satelliitin rata
Rataparametrit:
• a: ellipsin pääakselin
puolikas : radan eksentrisyys
• i: inklinaatiokulma eli kulma jossa rata leikkaa päiväntasaajan tason : oinaasta itään mitattu nousupisteen kulma (nousupiste: radan ja
päiväntasaajan leikkauspiste) : nousupisteen ja perigeumin välinen kulma
• tpe: ajanhetki, jolloin satelliitti on perigeumin kohdalla
• Kaukokartoituksessa käytetään ympyräratoja:
isoakseli a = pikkuakseli b
Geostationäärinen satelliitti
• Kiertää maata samalla nopeudella kuin maa kiertää itsensä ympäri
• Maahan nähden paikoillaan → havaitsevat siten jatkuvasti samaa kohdetta
• Inklinaatiokulma i=0
Geostationäärinen satelliitti• Ratakorkeus noin 36 000 km → kuvaa varsin suuren
alueen maanpinnasta. • Useat sääsatelliitit: Meteosat, Goes
Meteosat 1.7.2006 klo 12:00, VIS ja IR kanavat
Geosynkroninen rata
• Satelliitti kiertää maata maan pyörimisliikkeen nopeudella
• Pysyy kapealla pituuspiirialueella
• Ei kuitenkaan kuvaa täsmälleen samaa kohdetta koko ajan
Aurinkosynkroniset satelliitit
• Aurinkosynkroniset satelliitit kuvaavat saman alueen samaan vuorokaudenaikaan joka päivä.
• Kaikkina vuodenaikoina auringon sijainti on taivaalla sama satelliitin ylilennon aikana.
• Kohteen valaistusominaisuudet ovat samanlaiset, kun tehdään havaintoja kohteesta
• eri vuosina samaan aikaan • havaintoja peräkkäisinä päivinä.
• Eri vuodenaikoina auringon sijainti ja myös valaistusominaisuudet poikkeavat.
Aurinkosynkroniset satelliitit
Kaukokartoitussatelliitit
• Maailmanlaajuinen peitto• Mittausetäisyys kohteeseen on vakio
(500-1000 km)• Saman alueen ylitys samaan aikaan
päivästä = aurinkosynkroninen rata• Kallistuskulma napoihin nähden• Kiertoaika on 95-100 minuuttia
Napojen kautta kulkevat satelliitit
• Lentävät maapallon toisella puolella pohjoissuuntaan (=nouseva rata)
• Toisella puolella eteläsuuntaan (=laskeva rata)
...satelliitin rataparametrit…laskeva ja nouseva rata
• Kun kohde on auringon valaisema, voidaan tehdä havaintoja passiivisilla instrumenteilla, jotka havaitsevat auringon lähettämää säteilyä.
• Eli kun satelliitti on samalla puolella maapalloa kuin aurinko
• Tällöin satelliitin rata on usein laskeva.
...satelliitin rataparametrit…laskeva ja nouseva rata
• Nouseva rata on silloin toisella puolella maapalloa jossa ei ole valaistusta sillä hetkellä
• Eikä myöskään voida tehdä havaintoja auringon heijastuneesta säteilystä.
… laskeva ja nouseva rata…• Passiiviset instrumentit, jotka havaitsevat kohteen
lähettämää lämpösäteilyä (TIR ja MW) voivat tehdä havaintoja myös laskevan eli valaistuksettoman radan puolelta.
• Myös aktiivisilla instrumenteilla (tutkat), jotka lähettävät ja havaitsevat omaa säteilyään, voidaan tehdä havaintoja koko ajan, myös valaistuksettoman radan puolelta.
Havaintoalueen leveys
• Kuva-alan tai havaintoalueen leveys on instrumentin havaintoalueen leveys maastossa kohtisuoraan lentosuuntaan vasten.
• Yleensä kymmeniä tai satoja kilometrejä vaihtelee paljon instrumenteilla
Vierekkäiset radat• Maa pyörii itä-länsi-
suunnassa samalla kun satelliitti lentää napojen yli kiertävällä radallaan. (itään päin)
• Satelliitin rata näyttää siirtyvän maastossa länsisuuntaan kunkin ylityskerran välillä.
Vierekkäiset radat
• Kiertoliikkeestä johtuen vierekkäisiltä radoilta tehdyt havainnot kattavat laajoja alueita maapallolla
Radan sykli eli toistojakso• Radan sykliksi eli
toistojaksoksi kutsutaan sitä aikaa, joka kuluu ennen kuin satelliitti ylittää taas täsmälleen saman kohdan maastossa maan pyörimisliikkeen johdosta
• Aiempikin ylitys voi tuoda havainnon samasta kohteesta, mutta se on havaittu hieman sivusta, edelliseltä tai seuraavalta radalta, eikä suoraan saman alueen yläpuolelta
Nadir
• Nadir-kohdaksi kutsutaan maastossa suoraan instrumentin alapuolella olevaa kohtaa.
• Instrumentit kuvaavat myös radan ylilentokohdan sivuilla olevia alueita, näitä kutsutaan off-nadir-alueiksi.
Ratojen päällekkäisyys
• Napojen läheisyydessä vierekkäiset radat menevät enemmän päällekkäin, havaintoja saadaan samalla satelliitilla enemmän kuin päiväntasaajan alueelta.
• Suomi sijaitsee siis varsin hyvällä paikalla kuva-aineistoja ajatellen.
heijastaman sähkömagneettisen säteilyn ominaisuuksia voidaan tehdä päätelmiä kohteen ominaisuuksista
• Tarvitaan laite, joka mittaa säteilyä • Toimintaperiaate:
Optis-mekaaninenOptis-sähköinenSähköinen
Instrumentit• Passiiviset instrumentit mittaavat kohteen
heijastamaa tai emittoimaa säteilyä • Aktiiviset instrumentit mittaavat kohteesta
sironnutta tai heijastunutta säteilyä
Passiivinen Aktiivinen
VIS & IR: Valokuvauskamera, LidarCCD, vidicon,keilaimet,spektrometrit
MW: Radiometri Tutka (SLAR & SAR)
Kamera
• Passiivinen instrumentti aallonpituusalueella 0.3 - 0.9 m
• Filmi ja digitaaliset kamerat
• Filmikamera:
linssisysteemi (B)
filmi (C)
sulkija
Neulanreikäkamera
• Lähinnä teoreettinen malli
Filmikamerat
• Filmi on yleensä herkkää – UV-säteilylle, – näkyvän valon ja – lähi-infrapuna-alueen aallonpituuksille, eli
• Auringon säteilyn kattamille aallonpituuksille (0.3-0.9 m).
• Suotimilla voidaan poistaa tiettyjä aallonpituuksia ja päästää toisia läpi
Mittakamera• Kuvaus suurella geometrisella tarkkuudella
(topografinen kartoitus, fotogrammetria) • Kuvatason mitat, kameravakio ja kuvan pääpiste
määritetty kalibrointimittausten avulla • Osia: Suodin, Objektiivi, Suljin, Himmennin, Kuvataso,
Filmikasetti • Kuvaushetkellä filmin reunoihin tallennetaan kuvatason
reunamerkit, kellonaika, kuvanumero • Koska kuvausalusta liikkuu valotuksen aikana, tarvitaan
kuvaliikkeen kompensaattori • Muita apuvälineitä: peittosäädin, aikasäädin,
tähtäinkiikari, valotus- ja laukaisuautomatiikka
Kuvausvirheitä• Optiikka ym. aiheuttaa virheitä jotka pitäisi
tuntea ja poistaa• Tynnyrivääristymä vasemmalla, virheetön
kuva keskellä, tyynyvääristymä oikealla
Monikanavakamera
• Otetaan useampi valokuva samasta paikasta eri filmi-suodin kombinaatioilla
• Yleensä: useampi lähekkäin oleva kamera jotka ottavat kuvan samanaikaisesti
• Värikuvien muodostus optisen näyttölaitteen tai tietokoneen avulla
Strip-kamera• Kuvatasossa kapea rako (määrittää valotuksen)• Kameran liikkuessa siirretään filmiä • Suljin koko ajan auki • Suunniteltu alhaiselle lentokorkeudelle & suurelle
lentonopeudelle -> sotilastiedustelu
Panoraamakamera• Objektiivissa kapea rako• Objektiivia käännetään lentosuunnan suhteen
kohtisuoraa • Filmi kaarevalla pinnalla • Objektiivin kääntyessä kaistale filmiä valottuu • Kun objektiivi on käännetty laidasta laitaan siirretään
filmiä • Toinen vaihtoehto: tasainen kuvataso + objektiivin
edessä pyörivä prisma • Etuja: hyvä erotuskyky, laaja kuvakulma ja kuva-ala • Haittoja: geometriset vääristymät, ilmakehän vaikutus
• Tuleva säteily havaitaan sähköisien ilmaisimien avulla.
• Tallennetaan digitaalisessa muodossa, joka voidaan suoraan hyödyntää digitaalisena kuvana
• Digitaalisissa kameroissa on usein nykyään CCD - ilmaisinjärjestelmä
• CCD = charge coupled device
CCD ilmaisin
• CCD-kenno koostuu matriisista, jossa on useita ilmaisimia, yksi kullekin tulevalle kuvapikselille
• Kohteesta tuleva säteily tulee ilmaisimeen ja tuottaa sähkövarauksen, joka riippuu säteilyn voimakkuudesta.
• Sähkövaraus muunnetaan digitaaliseksi lukuarvoksi, josta saadaan kuvan harmaasävyarvo kutakin ilmaisinta vastaavassa pikselissä.
• Digitaalinen lukuarvo tallennetaan.
Valokuva vs. CCDValokuva CCD
Kuvanmuodostus: Hopeahalidit säteilylle
filmissä herkkä ilmaisin
Varastointi: filmi tai tietokonelevyke,
paperikopio kovalevy, CD
Manipulointi: kemiallinen kehitys, digitaalinen
optinen kopiointi kuvankäsittely
Siirto: Posti, faksi tietokoneverkko,
-levyke
Esitysmuoto: dia, elokuva monitori, TV
paperikopio printteri
Keilain• Aallonpituusalue 0.3 - 14 m • Useampi kuva samanaikaisesti usealla aallonpituusalueella • Kaksiulotteinen kuvanmuodostus keilaamalla • Digitaalinen tallennus• Osat:
(Pyörivä peili: "kerää" säteilyn eri suunnista) Optiikka: kokoaa säteilyn Puoliläpäisevä hila & prisma: jakaa säteilyn eriaallonpituusalueisiin Ilmaisin: säteilyn energia muuttuu sähköiseksi signaaliksi Signaalin prosessointi: muuntaa sähköisen analogiasignaalindigitaaliseksi signaaliksi A/D muuntimen avulla
Tallennus: esim. nauha
KeilainIlmaisimet• Lämpöilmaisin: lämpöherkkä materiaali, joka
lämpenee sitä enemmän mitä enemmän se absorboi säteilyä muutetaan resistanssin muutokseksi
• Kvantti-ilmaisin: fotoni osuu ilmaisinmateriaaliin (esim. galliumarsenidi) syntyy sähkövirta jonka voimakkuus riippuu fotonien määrästä
Infrapuna-alue 3 - 5 & 8 - 14 m Ilmaisin täytyy eristää muusta laitteistosta ja jäähdyttää
• CCD: fotonit synnyttää sähkövirran
KeilainIlmaisimen signaalin voimakkuus• Saapuvan säteilyn määrä • Lentokorkeus: tietyltä maanpinnan alueelta saapuva
säteilyn määrä pienenee verrattuna etäisyyden neliöön • Spektrinen erotuskyky: heikompi erotuskyky (laajempi
aallonpituusalue) voimakkaampi signaali • Näkökenttä: pieni parempi maanpinnan erotuskyky
vähemmän tulevaa säteilyä heikompi signaali • Integrointiaika: aika jonka instrumentti "katsoo" tiettyä
maanpinnan osaa, suuri voimakkaampi signaali
IFOV
• Instantaneous field of view (IFOV):
• Instrumentin näkökenttä; ilmaisee kuinka suuren alueen kohteesta instrumentti näkee.
• kulmasuure
Keilain: IFOV• Mittauskulman muuttuessa etäisyys muuttuu
näkökenttä erilainen kuvan eri osissa • Kuvan laidoilla suurempi • Pieni näkökenttä pienet kohteet erottuvat hyvä
alueellinen erotuskyky• Suuri näkökenttä enemmän säteilyä ilmaisimeen
parempi radiometrinen erotuskyky • Radiometrinen erotuskyky: kyky erotella pienet erot
säteilyn määrässä, riippuu ilmaisimeen tulevan säteilyn määrästä ja A/D muuntimesta (käytettävien bittien lukumäärä)
• Hyvä maanpinnan erotuskyky ja hyvä radiometrinen erotuskyky vastakohtia
Keilain
• Käytetään ilmaisinta, jota keilataan (käännetään) kuvausalueen yli,
• Ilmaisinta voidaan keilata joko – 1. kohtisuora lentosuuntaan nähden– 2. lentosuunta– 3. kartiokeilaus– 4. sivukulmakeilaus (yleensä käytetään vain
tutkissa).
Kohtisuoraan lentosuuntaan nähden toimiva keilan
• Whiskbroom
• Kuvaa kohdetta linjoina kohtisuoraan lentosuuntaa vasten
• Kääntyvä peili (A) ohjaa sensoria (ja linssisysteemiä) puolelta toiselle
Kohtisuoraan lentosuuntaan nähden toimiva keilan
• Tuleva säteily jaetaan eri aallonpituuksiksi
• Prisma auringon säteilylle uv, vis, nir erikseen
satelliittikäyttöön (tarvitaan liian iso antenni) • Simuloidaan isoa antennia pienellä antennilla• Käyttää hyväkseen kuvausalustan liikettä • Eri ajanhetkillä eri paikoissa olevia fyysisiä antenneja
käsitellään yhtenä kokonaisuutena • Liike aiheuttaa Doppler-siirtymän kaikuun • Doppler-siirtymän suuruudesta voidaan päätellä kohteen
paikka antennikeilassa • Doppler-siirtymän avulla saadaan kavennettua
• Käytetään kohteen pinnan suhteellisen karkeuden mittaamiseen
Polarimetri
• Sirontamittari, joka suorittaa mittaukset useammalla polarisaatiolla ja mittaa myös eri polarisaatioiden vaihe-eron
Altimetri
• Mittaa tarkasti tutkan ja kohteen välisen etäisyyden lähetetyn pulssin kulkuajan perusteella
• Tunnetaan satelliitin rataparametrit -> määritetään maanpinnan korkeusvaihtelut
HUTSCAT: profiloiva sirontamittari
Resoluutio / alueellinen erotuskyky
• Spatiaalinen - maastoresoluutio, pikselin koko maastossa, pienin kohde jonka voi erottaa
• Hyvin tarkka: 0.5m – 5m
• Tarkka: 5m - 35 m
• Keskiresoluutio 200 - 500 m
• Karkea: 1000 m - 25-45 km
Maastoresoluutio l. maastoerotuskyky
Ajallinen erotuskyky eli kuinka usein aineistoa on saatavilla ?
• Toistojakso l. koska satelliitti ylittää uudelleen saman kohdan?
• Voi myös olla nopeampi, viereisiltä radoilta saattaa näkyä sama kohde uudelleen
• 1 päivä - 1 kuukausi
Ajallinen erotuskyky
• Pilvisyys! vaikka satelliitti lentää yli, kuvaa ei välttämättä voida hyödyntää– (Suomessa kuvat n. 70% pilvisiä)
• Vuodenaika! viljapellot, lumi ja jää, levien esiintyminen
• Muutokset ajan mittaan
Spektrinen erotuskyky
• Instrumentin kunkin kanavan aallonpituusalue
• Kuinka kapea on aallonpituusalue kullakin instrumentin kanavalla
Spektrinen erotuskyky
• Tavallisen filmin spektrinen resoluutio on varsin karkea verrattuna spektrometriin, jolla saadaan muutaman nanometrin pituisia pätkiä koko aallonpituusalueen matkalta.
• Usein maastokohteet kuten vesi tai kasvillisuus pystytään erottamaan toisistaan, vaikka instrumentin spektrinen erotuskyky ei olisikaan kovin suuri, koska ne ovat niin erilaisia kohteita.
Spektrinen resoluutio
• Jos halutaan erotella maastokohteita jotka ovat ominaisuuksiltaan lähempänä toisiaan vaaditaan instrumentiltä tarkempaa spektristä erottelukykyä, eli enemmän ja kapeampia kanavia.
• Esim. vesialueita niiden laadun perusteella, (onko saastunut vai puhdas)
• Onko metsä havumetsää vai lehtimetsää?
Radiometrinen erotuskyky
• Instrumentin kyky tallentaa maastokohteesta heijastunut säteily
• Eri kohteiden erottuvuus • Mitä parempi on radiometrinen
erotuskyky, sitä paremmin instrumentti erottaa maastossa erilaisia kohteita heijastuneen/emittoituneen säteilyn perusteella
Radiometrinen erotuskyky
• 8 bittinen data 28 = 256 eri arvoa
• 16 bittinen data 216 = 65536 eri arvoa
• Vieressä 2 bittiä vs. 8 bittiä
Radiometrinen erotuskyky• Vasen ylä:
Alkuperäinen kuva, 256 harmaasävyä (8-bit)
• Oikea ylä: 16 harmaasävyä (4-bit)
• Vasen ala: 4 harmaasävyä (2-bit)
• Oikea ala: Binäärikuva (1-bit)
Sähkömagneettisen säteilyn vuorovaikutus kohteen kanssa
• Auringon säteilyenergia törmää maahan erilaisiin maastokohteisiin, mitä tapahtuu?
• Mitä tapahtuu ilmakehässä säteilyn reitillä auringosta maahan ja maasta instrumenttiin?
Mitä tapahtuu kun auringon säteily kohtaa erilaisia maastokohteita?
Säteily joko
• heijastuu – (R=reflection)
• absorboituu– (A= absorbtion)
• läpäisee– (T= transmission)
Energian säilymisyhtälö
• Tuleva säteily = heijastunut + absorboitunut + läpäissyt
• I () =R () +A () +T ()
• Energia ei häviä !!!
• Aallonpituudesta () riippuvainen
• Aallonpituudesta & maastokohteesta riippuu, miten paljon absorboituu, läpäisee ja heijastuu
Kaukokartoituksen kannaltasama yhtälö järkevämmin
• Heijastunut eli havaittu R=
Tuleva säteily I - (absorboitunut A + läpäissyt T)
R() =I () -(A() +T () )
• Heijastunut säteily on sitä mitä instrumentti havaitsee
Heijastuminen
• Heijastuminen: säteily "ponnahtaa" takaisin kohteen pinnasta
• Pinta: kerros, jonka paksuus on puolet säteilyn aallonpituudesta
• Tulokulma pienenee heijastuminen pienenee
• Sileä pinta peilimäinen heijastus
• Karkea (korkeusvaihtelut ja osasten koko suurempia kuin säteilyn aallonpituus) pinta diffuusi heijastus
Peiliheijastus
• Kohde on aivan sileä
• Kaikki (lähes) tuleva säteily heijastuu pois saman suuruisessa kulmassa kuin tulokulma
• Esim. peilityyni vesi
Diffuusi heijastus
• Heijastuksen määrä on (lähes) sama kaikkiin suuntiin
• Tasaisen karkeilla maastokohteilla
Mikä on karkea ja mikä on sileä kohde?
• Riippuu tulevan säteilyn aallonpituudesta!
• Jos aallonpituus on pienempi kuin pinnan elementin karkeus, tapahtuu enemmän diffuusia heijastusta
• Esimerkiksi :
– hieno hiekka on sileä kohde, jos aallonpituus on 0.5 cm, mutta varsin karkea näkyvän valon aallonpituusalueella (0.4-0.7 m)
• Jos aallonpituus on suurempi kuin kohteen pinnan karkeus - enemmän peiliheijastusta.
• Diffuusi tai lähes diffuusi heijastus on sitä, mistä on hyötyä kaukokartoituksessa
• Todellisuudessa maastokohteen karkeus ja kallistus vaihtelee
• Maastokohteista heijastus lähtee
eri suuntiin eri määriä
Todellinen maastokohde
Heijastussuhde eli reflektanssi
=R()/ I() * 100%
• Kohteesta heijastuneen (R) ja kohteeseen tulevan säteilyn (I) (auringon valon) suhde on reflektanssi
Heijastussuhde
• Koska tuleva säteily I() on suurempi kuin heijastunut säteily R(),
• heijastussuhde on aina (!) pienempi kuin 100%
• Luonnonmateriaaleilla heijastussuhteeseen vaikuttaa aallonpituuden lisäksi säteilyn tulo- ja lähtökulmat
Säteilyn tulo- ja lähtökulmien vaikutus
Bi-directional reflectance effect of grass (source: University of Zurich).
Säteilylähde pysyy paikallaan, kuvaussuunta vaihtelee
Harmaasävyt ”normalisoitu”, ts. kanavan harmaasävy jaettu kaikkien kanavien harmaa-sävyjen summalla ja kerrottu vakiolla.Kutsutaan nimelläScaled ChromaticRatio