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3．遥感信息定量化 遥感信息定量化有两重含义，其一是遥感信息在电磁波的不同波段内给出地表物质定量的物理量；其二是在这些定量遥感信息中，通过实验的或物理的模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量地反演或推算某些地学和生物学参量，统称为地球物理量。遥感信息定量化研究包括下列几个方面。 （1）遥感数据的定标这是遥感信息定量化关键的一步，是在遥感信息获取中、在仪器设计和运行中均要考虑的重要问题。一般在发射前仪器要严格进行定标，将仪器的输出转换为辐射值，有的在仪器内装内定标系统。例如NOAA一AVHRR数据，1，2通道是在发射前进行定标；3，4，5通道有内定标系统。但是由于仪器在空间中的老化、污染和性能变化，必须随时进行定标和校准。通常设立定标试验场，选择典型的均匀稳定目标，用高精度仪器在地面进行同步测量，从而对仪器进行定标。如法国的SPOT图像定标精度已达97％（17）。 ERS一1和JERS一1的SAR的绝对校准也分别建立了校准试验场，提供绝对校准的星载SAR数据（18）。 （2）大气影响订正大气的随机和非均匀分布，决定了光学遥感信息定标还不够，因为试验可能很多，必须进行大气影响订正。如前所述，目前已引起人们的广泛重视。 （3）二向反射订正 由于地物的双向反射特性，对于大视场角的遥感仪器获得的遥感资料，必须对可见光和近红外波段进行二向反射订正。其方法一般采用地物二向反射的模拟模型，或用不同轨道同一地区图像，找出其与观测角的关系。 （4）发射率订正 要定量反演地表的真实温度，发射率的订正是相当重要的。例如发射率0.01的误差，会引起地表温度0.7”K的误差。但是地表发射率相当复杂，难于测量。目前正朝着这个方向努力。 （5）仪器老化订正仪器在空间运行，由于老化、灵敏度减弱，原来给的定标系数已不再适用。例如NOAA-AVHRR仪器在可见光和近红外波段仪器的增益平均每年衰减5％左右，国外已经给出NOAA-AVHRR仪器老化订正的经验公式[19]. （6）地形订正 若反演地表的辐射能量，地形因子必须考虑。 GIS技术的发展，DTM模型的应用，使得地形影响订正成为可能。 （7）遥感物理量的反演遥感提供的最终数据，才是定量计算所要用的物理量。必须根据上述环节，最后反演成人们所需要的参量。例如，可见光一近红外一短波红外的反射率，热红外的地表温度，微波的辐射温度和发射率，雷达后向散射系数等。随着遥感由定性向定量化的发展，我们十分重视遥感信息定量化研究。配合我国发射的地球资源卫星仪器的模拟飞行，开展了仪器的定标研究；结合机载成像光谱仪的应用，也开展了外定标测量和太阳辐射及气溶胶反演研究。在应用NOAA一AVHRR数据过程中，对冬小麦田进行了二向性反射订正测量和订正研究，并发展了AVHRR图像大气影响订正（9，10）。在上述研究基础上，将AVHRR数据定量反演成为各种应用模型所用的数据，已成功地定量计算了地表净辐射、农田蒸散、作物缺水指数和土壤水分等（20）。 二、遥感辐射特性研究的前沿 1．遥感信息在植被中的传输 遥感信息在植被中的传输虽然复杂、难度大，但它有广阔的应用前景而成为当前的前沿研究课题。例如，当前比较热门的植被二向性反射分布函数（BRDF）模型的研究目的，不仅是建立一些精确的描述辐射与植被相互作用过程的数学模型，更重要的是如何依据这些模型和多角度的遥感资料，反演出许多领域中都很有价值的植被结构参数和生物量，有效地进行植被生长模拟、动态监测和类型区分（21，22）。与此相对应的是植被的雷达后向散射模型的建立（23， 24）。这些模型考虑的参量很多，目前还未达到实用的阶段。通过深入地研究遥感信息在植被中的传输，必将使这些模型由繁到简，更具实用性。 2．遥感信息定量化 遥感信息定量化是遥感发展的需要和必然结果。GIS的实现和发展也需要遥感信息的定量化，全球变化研究更需要遥感信息定量化。因为遥感信息定量化研究在遥感发展中具有牵一发而动全局的作用，因而是当前遥感发展的前沿。它具有许多生长点，可以带动许多学科和应用领域的发展。这是由于遥感信息定量化涉及到遥感仪器的设计和制造、大气探测和大气参量的反演、大气影响订正方法和技术、对地定位和几何校准方法与技术、计算机图像处理、地面辐射和几何校准实验场的设置以及各种遥感应用模型和方法、地球物理量的反演和推算等多种学科及领域，每一个环节都是相当重要的，都有它的理论、亢法和技术，只有这些领域的相应发展，才能最终解决遥感信息定量化的问题，才能为遥感在各个领域的应用提供可靠的、高精度的定量化数据和实用的模型与方法。在遥感信息定量化研究中，主要难点是大气参量的反演、大气影响订正、地物目标二向性和发射率订正等，这些都是今后遥感信息定量化研究的重点。 (责任编辑：admin) |