T/CI 003-2021
Стандарт на поляриметрические измерения дистанционного зондирования поверхности суши и объекта (Англоязычная версия)

Стандартный №

T/CI 003-2021

язык

Китайский, Доступно на английском

Дата публикации

2021

Разместил

Group Standards of the People's Republic of China

состояние

быть заменен 2022-02

быть заменен

T/CI 003-2022

Последняя версия

T/CI 003-2022

сфера применения

3Содержание дистанционного зондирования с поляризацией поверхности и земли. 3.1Основные принципы Поляризация, как новый метод наблюдения дистанционного зондирования и дополнение к обычному дистанционному зондированию, имеет важные физические характеристики «усиления слабого света» и «ослабления сильного света». Значительно расширяет зону обнаружения как на темных, так и на светлых концах дистанционного зондирования. Эту возможность можно обобщить в пять характеристик дистанционного зондирования поляризации объекта поверхность-земля: физические характеристики многоуглового отражения, многоспектральные химические характеристики, характеристики структуры шероховатости и плотности, характеристики фильтрации информационного фона с высоким коэффициентом контрастности и передачу излучения энергии многократного рассеяния. характеристики. Чтобы научно обнаружить эти поляризационные характеристики дистанционного зондирования наземных и наземных объектов, необходимо усвоить следующие три принципа: Принцип научной осуществимости: цель обнаружения должна быть ясной, принцип обнаружения должен быть правильным, объекты обнаружения и методы обнаружения должна быть соответствующим образом выбрана, а вся дизайнерская идея должна соответствовать основным научным принципам дисциплины. Принцип одной переменной: среди различных факторов, которые контролируют информацию о поляризации, оставьте другие факторы неизменными, измените только один из них и наблюдайте за его влиянием на полученную информацию о поляризации. Принцип параллельного повторения: повторите эксперимент по обнаружению несколько раз в одних и тех же условиях, чтобы получить общий вывод. Не просто проводите несколько тестов, чтобы легко сделать вывод. 3.2Основной принцип Если предположить, что падающее излучение представляет собой единичную величину излучения, излучение будет многократно рассеиваться на поверхности, внутри поверхности и между ними, а окончательное исходящее излучение, полученное датчиком, представляет собой сумму этих трех . Как правило, радиация, падающая на поверхность Земли, либо рассеивается обратно в атмосферу, поглощается, либо передается внутрь земной поверхности. Излучение, попадающее внутрь земной поверхности, будет биохимически взаимодействовать с веществами внутри земной поверхности, такими как вода, и будет частично рассеиваться и частично поглощаться. Однако, в отличие от поверхностного рассеяния, эта часть рассеяния связана с содержанием материала внутри поверхности. Его модулирующее влияние на излучение отражается на отражательной способности. Эта часть излучения неполяризована. Принципиальная схема взаимодействия излучения с объектами «поверхность-поверхность» представлена на рисунке 1. Рисунок 1 Принципиальная схема взаимодействия излучения с объектами поверхность-поверхность.Предположим, что альбедо рассеяния объектов поверхность-поверхность равна , вероятность прямого отражения поверхности равна , вероятность рассеяния вверх внутри поверхность - , а вероятность рассеяния вниз - с вероятностью. Согласно принципу Френеля, мы знаем, что излучение, непосредственно отраженное от земной поверхности, частично поляризовано, то есть может быть далее разложено на: Среди них представляет собой линейно поляризованную часть, а представляет собой линейно поляризованную часть, а представляет собой неполяризованную часть. После входа в глубь земной поверхности и взаимодействия с ней полная вероятность рассеяния излучения вверх равна: Тогда вероятность поглощения излучения и вероятность прохождения вниз равна Полная энергия после частичного взаимодействия может быть равна просто выражается как: Тогда степень поляризации, обнаруживаемая датчиком, равна: В общем, можно считать постоянной, то есть величиной, не зависящей от длины волны. Когда отражательная способность поверхности низкая, то есть она показывает небольшое значение.Из-за визуального эффекта цель будет выглядеть очень темной, а степень поляризации показывает большое значение, что обеспечивает «улучшение при слабом освещении». наоборот, когда отражательная способность поверхности велика, то есть она имеет большое значение. Из визуального эффекта цель будет казаться очень яркой, а степень поляризации будет выглядеть как небольшое значение, таким образом достигается «сильная Процесс «ослабления света». Если измеренный коэффициент отражения поверхности земли равен R, соответствующий коэффициент отражения поляризации R_p может быть выражен как: R_p=R?p. На основе вышеизложенных принципов можно реализовать корреляционный анализ, угловой анализ, зонный анализ и анализ стоксовой компоненты различных масштабов поляризационных характеристик поверхности и наземных объектов для получения физических характеристик многоуглового отражения и многоспектральных химических характеристик. поверхности и наземные объекты, характеристики структуры шероховатости и плотности, характеристики фильтрации с высоким контрастом информационного фона и характеристики передачи излучения энергии многократного рассеяния, а также взаимосвязь анализа между обнаружением поляризации объекта на поверхности и землей с помощью дистанционного зондирования показана на рисунке 2. Рисунок 2. Обнаружение поляризованного дистанционного зондирования объекта «поверхность-поверхность», настройки геометрии многоугольного обнаружения, система источника света, система фотометра дихроичного отражения, настройки диапазона инструментов и выбор системы управления являются обязательными. 3.2.1 Геометрия многоугольного обнаружения Для многоугольного обнаружения необходимо установить систему координат. Правила следующие: зенитный угол обнаружения составляет 0° для вертикального обнаружения вниз, направление света вперед является положительным, а обратное направление является отрицательным; угол азимута обнаружения составляет 0° для направления источника света и он вращается по часовой стрелке. Как показано на рисунке 3. θi: зенитный угол падения; θr: зенитный угол обнаружения; изменения, как показано на рисунке 4, α - угол полного поля зрения детектора/2, β - зенитный угол обнаружения, и y - вертикальное обнаружение, то есть радиус поля зрения, когда зенитный угол обнаружения равен 0°, и поле зрения в это время является круглым. При наблюдении под углом, т. е. при обнаружении изменений зенитного угла, поле зрения превращается в эллипс, а у соответственно удлиняется до z. Из принципиальной схемы: y=xtan?  ;  ; z=h[tan(?+  ;?)-tan(?)]  ;  ;В качестве источника света для облучения используется стабильный источник света, такой как бромнольфрамовая лампа, и добавляется система оптической визуализации для получения однородного пятна света на облучаемом целевом объекте, которое больше, чем размер измеряемого объекта. Если измерения проводятся на открытом воздухе, выберите в качестве источника света солнечный свет и проводите измерения в ясный и безоблачный день. При лабораторных измерениях, чтобы изменить угол падения источника света, устанавливается кронштейн источника света, на кронштейне источника света устанавливается ориентация падения под определенным углом, а ее дальность рассчитывается по зенитному углу. , который должен иметь возможность изменяться от 0° до 60°. Источник света крепится на кронштейне, и угол падения источника света можно регулировать в соответствии с потребностями измерений. В то же время в месте падения источника света устанавливается вращающийся поляризатор, который после прохождения света через поляризатор формирует поляризованный свет с различными состояниями поляризации и, наконец, освещает целевой наземный объект. При измерениях на открытом воздухе измерения следует проводить через регулярные промежутки времени, чтобы гарантировать, что зенитный угол солнца меняется в разное время. 3.2.3 Система фотометра дихроичного отражения. Рамка обнаружения фотометра должна быть вращающейся, ее азимутальный угол составляет 0o～360°, и он может собирать данные под определенными углами азимута, чтобы его можно было использовать один раз в горизонтальном направлении. Несколько углов. данные были измерены. Данные, измеренные в это время, представляют собой многоугловой спектр дихроичного отражения объектов поверхность-земля; Данные поляризации объекта 0 °; выровняйте его по 90 °, что является направлением оси затухания. Измеренные данные определены как данные поляризации 90 ° объекта поверхность-поверхность. 3.2.4 Настройка и система управления полосами приборов Характеристики поляризации и отражения наземно-земных объектов будут меняться в зависимости от длины волны. Если вы знакомы с характеристиками наземно-земных объектов, вы можете установить только несколько фиксированных характеристических полос ( то есть мультиспектральные).Если вы не знакомы с характеристиками поверхности и наземных объектов, используйте гиперспектральные датчики. Чтобы быстро собирать данные и уменьшить вмешательство человека, можно использовать систему автоматического управления, то есть рамка обнаружения может автоматически вращаться и собирать данные посредством компьютерного управления на сцене, так что компьютер может напрямую измерять, собирать и хранить спектральные данные. данные автоматически и отображаются. 3.3 Этапы обнаружения Дистанционное обнаружение поляризации объекта на поверхности обычно включает следующие шаги: Рисунок 5 Этапы обнаружения

T/CI 003-2021 История

• 2022 T/CI 003-2022 Показатель и метод определения содержания фитиновой кислоты в сортах пшеницы с низким содержанием фитиновой кислоты
• 2021 T/CI 003-2021 Стандарт на поляриметрические измерения дистанционного зондирования поверхности суши и объекта