Способ определения спектральных характеристик природных объектов Советский патент 1984 года по МПК G01N21/25 

00

со

4 СО

Изобретение относится к способам определения спектральных характеристик природных объектов и может быть использовано при определении спектральных коэффициентов яркости (СКЯ) для распознавания различных типов природных образований.

Известен способ определения спектральных характеристик природных объектов с целью изучения их отражательных свойств, которые проводят путем изменения соотношения прямой и рассеянной радиациИ| например, проводились измерения при одной и той же вы:соте Солнца, а соотношение прямой и рассеянной радиации изменялось только за счет облачности, т.е. измерения проводят в ясные и облачные дни Cl.

Этот способ требует очень длительного времени для исследований,неудобен в использовании и не дает конечного решения задачи,

{аиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ исследования спектральных характеристик природных объектов (растительности и почв) путем измерения потоков отраженной от объекта и эталона суммарной солнечной радиации при 1зменении соотноиюния прямой и рассеянной радиации экранированием диска Солнца и околосолнечной радиации в угле 10° экранами с различными коэффициентами пропускания с последующим определением спектральных коэффициентов яркости природных объектов 2.

Однако известный способ не исключает влияния помех, связанных с влиянием изменения высоты Солнца,, замутнением атмосферы, облачностью, что значительно снижает точность определения спектральных коэффициентов яркости.

Цель изобретения - повышение точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения .спектральных характеристик природных объектов путем измерения потоков отраженной от объекта и эталона суммарной солнечной радиации при изменении соотношения прямой и рассеянной радиации экранированием диска Солнца и околосолнечной радиации в угле 10° экранами с различными коэффициентами пропускания с последующим определением спектральных коэффициентов яркости природного объекта по известным соотношениям, после каждого изменения соотношения прямой и рассеянной радиации экранируют диск Солнца и околосолнечную радиацию в угле 10° непрозрачным экраном и измеряют отраженные при этом объектом и эталоном потоки суммарной радиации,по значениям которых с учетом произведенных ранее измерений определяют значения контрастов тени эталона и объекта и при равенстве этих значений определяют спектральные коэффициенты яркости объекта.

Способ осуществляют следующим образом.

Спектральные коэффициенты яркости, с помощью которых можно оценить 0 отражательные свойства природных объектов, сильно варьируют в зависимости от условий освещения,

В общем случае они являются сложной функций 5

-(.,,,A,b,.P,d,ft,f), (1)

где А - длина волны

i и f - угол подающего и наблюденно0го лучей;

Ui - угол зрения прибора;

А - разность азимутов между

направлениями падающего и отраженного луча; 5 0 высота Солнца;

Б/5 - спектральное отношение рассеянной и суммарной солнечной радиации

РГ - спектральная прозрачность

атмосферы; ipiJ- свойства самого объекта.

Спектральный коэффициент яркости (СКЯ) природных объектов, облученных суммарной радиацией, существенно

отличается от СКЯ этих же объектов, облученных рассеянной радиацией. Это различие тем больше, чем меньше доля рассеянной радиации в суг/тмарной солнечной радиации.

По мере того, как доля рассеянной радиации в суммарной увеличивается, уменьшается контраст теней, а СКЯ исследуемых объектов,измеренных радиацией, сближаются и при определенных

условиях облучения совпадают. Это

происходит всякий раз, когда контрасты тени эталона и тени объекта сравниваются, т.е.

зт - об

ли

.. , . 1 - об об

- .

де KjT- и Kjjg - констрасты эталона и объекта;

о . о

зг ( сигнал от эталона и соответственно объекта при облучении суммарной ра диацией;

о6 I чгнэл от объекта и эталона соответственно при облучении рассеянной радиацией.

На основании этого можно привести GKfl природных объектов к условиям облучения, когда К К,5 ,при этом

0 Дг Ло - СКЯ облученного только рассеянной и только суммарной радиацией соответственно.

Способ осуществляют следующим образом.

Фотометром выполняют измерения потоков радиации от объекта и эталона, облученных суммарной солнечной радиацией.

Экранируют непрозрачным экраном диск Солнца и околосолнечную радиацию в угле 10° и сразу же выполняют .измерения потоков радиации от объекта и эталона. Затем производят определение контрастов, получая

© ГОт

Уаб.к yJi-r yiL .

п5 г,Ъ 20 обэт

Если Kpj« Kj , то коэффициент яркости на длине волны Л определяют

как

о

и об

- Н

- Je

Лэ

т

где гд - коэффициент яркости эталона на длине волны Л .

Если К pg 1 К j , то в суквларной радиации изменяют соотношение прямой и рассеянной радиации путем ослабления прямой радиации с помощью экранов с различными коэффициентами I пропускания, которыми экранируют дис Солнца и околосолнечную ргщиацию в угле 10, и снова производят измерения. Затем используют непрозрачный экран и проводят измерения.с после-дующим-определением и К .

При получении К к производя определение коэффициента яркости на заданной длине волны.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ путем измерения потоков отраженной от объекта и эталона суммарной солнечной радиации при изменении соотношения прямой и рассеянной радиации экранированием диска Солнца и околосолнечной радиации в угле 10° экранами с различными коэффициентами пропускания с последующим определением спектральных коэффициентов яркости природного объекта по известным соотношениям, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, после каждого изменения соотношения прямой и рассеянной радиации экранируют диск Солнца и околосолнечную радиацию в угле 10° непрозрачным экраном и измеряют отраженные при этом объектом и эталоном потоки суммарной радиации, по значениям которых с уче-ф том произведенных ранее измерений (Л определяют значения контрастов тени эталона и при равенстве этих значений определяют спектральные коэффициенты яркости объекта.