Elektromagnetsko zračenje

Elektromagnetsko zračenje
Elektromagnetsko zračenje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Elektromagnetski valovi
Elektric no polje
λ = valna duljina (udalj. izmedu 2 uzastopna vrha vala)
c = 299 720 km/sek-1
f = frekvencija – broj valova u jedinici vremena
a
M
sko
t
e
n
g
lje
o
p
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Duljina va la
c=λf
f=c/λ
λ=c/f
Va lna d ulj
ina
Elektromagnetsko zračenje
Stephan Boltzmannov zakon
Sunce
3000 K
Vidljivo područje
Spektralna gustoć a emitirane energije zra čenja (W m -2 μm -1)
6000 K
Idealni izvori EMV su
crna tijela
800 K
300 K
Crveni, vrući
objekt
Zemlja
195 K Suhi led
79 K Tekući zrak
Valna duljina (μm)
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Sva tijela sa temperaturom
većom od 00 K ili –2730 C
su izvori EMV
Elektromagnetsko zračenje
Da lje
(toplinsko)
Bliže
Srednje
Xzrake
Ultra
ljubičasto
Gama
zrake
Vidljivo
Infracrveno
Mikrovalovi
Elektromagnetski spektar (izvor – Sunce)
Radio valovi
Audio područje
Valna duljina
10- 1210- 1110- 1010- 9 10-8 10- 7 10- 6 10- 5 10- 4 10- 3 10-2 10- 1 100 101 102 103 104 105 106 m
1 nm
Daljinska istraživanja u krajobrazu
1 μm
1 mm
1m
1 km
Elektromagnetsko zračenje
Gama zrake
<0,03 nm
X-zrake
0,03 do 3,0 nm
Ultraljubičasto 0,03 do 0,4 μm
(UV)
Fotografsko
UV
0,3 do 0,4 μm
Vidljivo
0,4 do 0,7 μm
Infracrveno
(IC)
Bliže
(fotografsko)
IC
Srednje IC
0,7 do 100 μm
Dalje
(toplinsko) IC
3,0 do 5,0 μm
8,0 do 14,0 μm
Mikrovalno
0,1 do 30 cm
Radarsko
0,1 do 30 cm
Radio
>30 cm
Daljinska istraživanja u krajobrazu
0,7 do 1,1 μm
1,5 do 3,0 μm
Cjelokupno zračenje se zadržava u gornjim
dijelovima atmosfere i nije primjenjivo za daljinska
istraživanja.
Kao i za gama zrake
Sve valne duljine manje od 0,3 μm ozon zadržava u
gornjim dijelovima atmosfere.
Prolazi kroz atmosferu. Može se zabilježiti
fotografski, ali je refleksija ovog zračenja u
atmosferi vrlo velika.
Sve valne duljine moguće je zabilježiti fotografski.
U IC području izmjenjuju se područja propuštena
kroz atmosferu s onima zadržanim.
Atmosfera propušta ove valne duljine gotovo u
cijelosti. Može se zabilježiti fotografski.
IC zračenje koje ne sadrži informacije o toplinskim
svojstvima objekata.
Atmosfera propušta samo dva navedena raspona.
Može se zabilježiti samo pomoću optičkomehaničkih skenera i posebnih vidicon uređaja.
Veće valne duljine mogu prolaziti kroz oblake,
maglu i kišu. Snimke se mogu ostvariti pomoću
aktivnih i pasivnih uređaja.
Aktivni uređaj za snimanje. Snimanje se obavlja u tri
spektralna (kanala).
Najveće područje elektromagnetskog spektra.
Elektromagnetsko zračenje
Utjecaj atmosfere na Sunčevo zračenje
Bliže
O3
sre dnje
dalje (toplinsko)
3 do 5 m m
2,2 μ m
1,6 μ m
fotografsko IC
zeleno
crveno
H2O H2O H2O CO2 H2O
CO2
plavo
fotografsko UV
Propu{ teno zra č enje
%
100
In f ra c rve n o
O3
zadrža no
zra č enje
8 do 14 m m
Vidljivo
UV
0
0,3
0,5
Daljinska istraživanja u krajobrazu
1,0
1,5
2,0 3,0 4,0 5,0
Valna duljina μm
10
15
20
30 40 50
Elektromagnetsko zračenje
Utjecaj atmosfere na Sunčevo zračenje
Vidljivo
UV
IC
dalje
IC
Bliže
0,1 μ m
10 μ m
1 μm
va lna
Mikrovalovi
100 μm
1 mm
duljina
dim
smog
a tmosferska pra { ina
oblaci
Lete ć i pepeo
ma gla
rosulja
krista li leda
Ki šne ka pi
krista li snijega
Tuč a
Daljinska istraživanja u krajobrazu
1 cm
Elektromagnetsko zračenje
Put koji elektromagnetski valovi trebaju proći od izvora
(Sunca) do senzora:
• Sunce isijava cjelokupni spektar EMV
• EMV prolaze kroz vakum brzinom svjetlosti
• Interakcija EMV i zemljine atmosfere
• Interakcija EMV i zemljine površine
• Ponovna interakcija EMV i zemljine atmosfere
• Dolazak EMV do senzora za snimanje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Ponašanje EMV u doticaju s površinom Zemlje
Upadajuće zračenje
Isijavanje
Odbijeno zračenje
Raspršeno zračenje
Upijeno
zračenje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Propušteno
zračenje
Elektromagnetsko zračenje
Zrcalna i difuzna refleksija
Zrcalna refleksija – kut upada zrake jednak je kutu odbijanja zrake
Idealni zrcalni reflektor
glatka voda
Približno idealni
difuzni reflektor
Daljinska istraživanja u krajobrazu
a.
b.
c.
Približno idealni
zrcalni reflektor
Idealni difuzni reflektor
d.
šljunak
Elektromagnetsko zračenje
Refleksija pojedinih karakterističnih površina
VIDLJIVI DIO SPEKTRA
INFRACRVENI DIO SPEKTRA
50
trava
Količ ina odbijanja zra č enja (%)
listopadno drve ć e
40
beton
pjeskovito tlo
30
Crnogorič no drve ć e
20
ilova sto tlo
Šljunak
preora no tlo
10
a sfalt
umjetni travnja k
Čista voda
0
0,4
0,5
0,6
0,7
Va lna duljina, λ (μ m)
Daljinska istraživanja u krajobrazu
0,8
0,9
Elektromagnetsko zračenje
SPEKTRALNA REFLEKSIJA S POVRŠINE ZEMLJE
Vegetacija
na spektralnu refleksiju utječu:
- količina pigmenata (klorofil A i B)
- sadržaj vode
- refleksiona svojstva asimilacijskih organa
- fenološko i fiziološko stanje
- položaj asimilacijskih organa
- reljef gornje površine vegetacije (odnos svjetlo-sjena)
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Odbijeno zra č enje
Količ ina odbijenog zra č enja ovisi o
Pigmentima Strukturi
Sadr` aju vode u lišć u
u lišć u Stanič ja
%
60
Zra čenje upija voda
Zra čenje upija
klorofil
40
20
0,5
1
1,5
Valna duljina μm
Daljinska istraživanja u krajobrazu
2
2,5
Elektromagnetsko zračenje
fenološko stanje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
fiziološko stanje
normalni zeleni list
bez pigmenta
bijeli
žuti
Antocijan
crveni
antocijan + klorofil
klorofil
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
refleksiona svojstva asimilacijskih organa
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
reljef gornje površine vegetacije (odnos svjetlo-sjena)
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Tlo
Na refleksiju utječu:
- vlažnost tla
- vrsta minerala i veličina čestica (željezni oksid)
- vrsta i količina humoznih tvari
- struktura i hrapavost tla
- način obrade
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
vlažnost tla
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
vrsta minerala i veličina čestica
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
način obrade
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Voda
- površini vode
- tvarima u vodi (minerali i klorofil)
- dnu i dubini vode
- zagađenosti/čistoći
- plankton…
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
površini vode
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
dnu i dubini vode
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
tvarima u vodi
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
OBJEKTI NA ZEMLJI
Refleksija + emisija vlastite energije (IC toplinske zrake)
Specifična toplinska slika ovisi o:
- svojstvima upijanja i provođenja topline
- svojstvima površine
- vlastitoj proizvodnji (razmjena tvari, izgaranje,
geotermalna energija)
Valne duljine:
3 – 5,5 μm (šumski požari, termalni izvori, zagrijana
tijela)
8 – 14 μm (klimatska istraživanja)
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
MIKROVALOVI
Refleksija MV (mikrovalova) ovisi o:
specifičnim svojstvima objekata
dielektrična svojstva
nagnutost prema smjeru zraka
hrapavost površine i strukture
parametrima snimanja
valna dužina
polarizacija odaslanih i primljenih valova
smjer odaslanih valova
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
a.
X - band, HH polarization
look direction
b.
X - band, HH polarization
Daljinska istraživanja u krajobrazu
s
look direction
Elektromagnetsko zračenje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Daljinska istraživanja u krajobrazu
Elektromagnetsko zračenje
Daljinska istraživanja u krajobrazu

Download Report