Radiation-Target Interactions Monitoraggio Geodetico e Telerilevamento Radiation-Target Interactions Prof. Carla Braitenberg University of Trieste ....

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Energy balance Remote sensing applications, reflected energy dominates Incident reflected absorbed transmitted Remote sensing applications, reflected energy dominates

Energy balance for incident electromagenetic radiation

Characteristic of different objects to be distinguished: spectral dependence of reflectance Spectral reflectance curve: gives insight into spectral characteristics of object. Next examples demonstrate reflectance curves

Maple: acero Pine: pino Si disti guono nella reflettivita’ del Near-Infrared

Immagine nel visibile 0.4-0.7 m Il pino non viene distinto dall’acero Immagine nel vicino IR 0.7-0.9 m Il pino e’ piu’ scuro dell’acero

Discussione alcune curve di riflettanza Esempi: erba verde, erba secca, terrenomarrone, sabbia da gesso, asfalto, cemento, neve fine, nuvole, acqua limpida. Erba verde: caratteristici picchi di assorbimento: 0.45 m and 0.67 m. Indicano assorbimento da clorofilla. Forte assorbimento del blu. A  maggiori forte incremento della reflettivita’ verso 0.68 a 0.75 m. Poi fra 0.75 e 1.3 m reflettivita’ al 50% circa. Oltre 1.3 m due picchi di assorbimento causa acqua a 1.4, 1.9 e 2.7 m. Riflettivita’ inversamente proporzionale a contenuto di acqua: umidita’ e spessore foglia

Discussione alcune curve di riflettanza Erba secca: riduzione assorbimento clorofilla, aumento riflessione nei colori rosso. Colore complessivo verde+rosso=giallo. Verso IR: assorbimento alle frequenze dell’acqua (0.75 a 1.3 m) Terreno: curva piu’ liscia Sabbia: nell’esempio sabbia dal Golfo del Mexico. Curva di riflettivita’ segue curva del gesso.

Discussione alcune curve di riflettanza Cemento Portland e asfalto: Asfalto: minore reflettivita’ del cemento. Ambedue con curve piu’ lisce. Neve: Riflettore del visibile e NIR, assorbe a IR medio. Dipende da granulosita’ della neve, e da contento di acqua acqua dal disgelo. Anche alterazione da polvere: riduzione di riflessione. Distinzione nuvole da neve: nuvole hanno riflessione maggiore per  maggiori 1.4 m.

Assorbimento da parte dell’acqua Assorbimento nel NIR e lunghezze d’onda maggiori Riflettanza nel visibile: dipende dalla condizione della superficie: puo’ agire da riflettente speculare. Materiale in sospensione: puo’ riflettere. Riflessione dalla base del bacino e’ possibile

Curve di riflettivita’ per acqua da lago Fine 15.03.2017

Source-target-receiver geometries

Transition from specular reflector to diffuse reflector Transition from specular reflector to diffuse reflector. Category depends on roughness of surface with respect to wavelength of energy being sensed. Condition for diffuse reflector: Wavelength of incident wave is much smaller than the surface height variations.

Geometry of sun-target and receiver. The recorded image Can change depending on the observer-sun-target constellation

Effect of: Shadowing scattering along path reflection

Reflectance patterns Lambertian surface Intermediate reflectant surface Specular reflectant surface Direction of illumination

Reflectance patterns Differences in apparent reflectance depending on direction of camera relative to sun. Illumination from north Image taken from north. Field in white square shows texture Image taken from south. Field in square is dominated by reflections from sunlit side of terrain.

Digital image at different enlargements

Multispectral image with 6 bands Fine 16 marzo 2017