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（一）基于ETM数据的图像处理方法
根据对汝箕沟煤火区地物图像波谱特征分析，图像波段比值ETM7/4异常对识别和提取烧变岩和明火信息有利，地物的多波段波形特征ETM5＞ETM7＞ETM1＞ETM3＞ETM2＞ETM4对识别地下煤火有较好的指示作用 。设计提取煤火灾害遥感异常的具体图像处理方法如下。
（1）利用煤田边界资料 ，生成一幅煤田分布掩模图像；
（2）在掩摸条件下 ，利用光谱角技术提取煤火区地物的分布信息，生成一幅煤田地物分布图像 ，见图3?4?1；
图3-4-1 利用光谱角技术提取的煤火区地物分布信息图像
（3）计算煤田分布图像的波段比值ETM7/4 ，利用比值图像加数倍标准差的方法进行比值异常提取，作为判别烧变岩的遥感信息；
（4）利用模板ETM5＞ETM7＞ETM1＞ETM3＞ETM2＞ETM4 ，提取ETM图像中的波形异常信息 ，作为判别地下煤火地物光谱异常信息；
（5）对上述两类遥感信息进行叠加和综合，生成地下煤火灾害遥感信息图。
图3?4?2是根据上述方法提取的汝箕沟煤火遥感异常信息 。其中包括煤火区图像ETM7/4比值异常 ，分割阈值1.60 ，3×3均值滤波；煤火区多波段波形异常，波形匹配阈值0.04 ，3×3均值滤波 。
（二）基于ASTER数据的图像处理方法
1.数据处理
用于汝箕沟和乌达煤田煤火探测研究的ASTER数据是属于经过辐射和几何校正的ASTER?1B数据。其中汝箕沟煤火区数据图像清晰 ，信息丰富，无条带和噪声干扰；乌达煤火区图像，有部分云量 ，覆盖面积小于40% ，无云区清晰度很高，无条带和噪声干扰 ，可满足煤火探测研究使用 。
原始ASTER?1B数据的投影模式为UTM ，Zone 48 North，基准面为North America 1927 ，需要进行投影转换 ，转换为GK Zone 18（Pulkova 1942）；然后根据煤火区的地理坐标范围进行图像数据裁剪 。由于ASTER数据具有不同的空间分辨率，为便于进行多波段数据组合与处理 ，对SWIR和TIR数据进行重采样和几何配准 ，使它们的图像分辨率与VNIR分辨率一致，生成具有统一空间分辨率的煤火区ASTER多波段图像。
2.烧变岩遥感信息提取
图3-4-2 汝箕沟煤火灾害遥感信息提取图像
烧变岩信息是研究煤田过火区的重要指示标志 ，也是确定地下煤火迁移方向和火灾变化范围的重要依据 。以汝箕沟煤火区9号点死火区烧变砂岩、7号点燃烧区烧变岩石的短波红外光谱曲线为目标参量 ，根据波形相似原理选择光谱角技术对煤火区图像的每个像元进行逐一自动扫描，给定阈值提取与烧变岩短波红外波形相似的图像像元信息，作为烧变岩信息分布图像 。在汝箕沟煤火区 ，选取烧变砂岩的光谱角阈值为0.01 ，选取燃烧区烧变粗砾砂岩的光谱角阈值为0.005。图3?4?3是利用短波红外数据提取的烧变岩遥感信息分布图 。
（三）煤火灾害信息提取效果分析
在汝箕沟煤火区遥感异常图像上读取波谱异常区的中心坐标，在野外根据GPS显示寻找图像异常区 ，并对异常区的地面属性进行调查 。表3?4?1是部分遥感异常地面检查一览表。在汝箕沟地区 ，分别对ETM7/4异常 、波形异常和ASTER光谱异常区进行地面检查 。主要结果表明，ETM7/4异常区主要反映的是含煤系地层的烧变岩石和煤层信息 ，波形异常区主要反映的是含煤系地层岩石和煤火信息 。
ASTER光谱异常区可部分反映地下煤层燃烧信息 ，如点位7 、8；部分反映了煤层信息，如点11。与ETM相比较 ，ASTER光谱异常区主要集中在火区地带。从提取的遥感信息图像中可看出信息分布集中且具有一定的规律性 ，主要分布在北东-南西向的汝箕沟向斜轴两侧附近，向斜东端煤上覆地层烧变岩分布较多 ，多位于山脊和山坡上 。烧变岩分布方向与煤火区地下煤火的燃烧历史状况一致 ，分布在已熄灭的过火区；即主要分布在白芨沟矿区、卫东煤矿、大峰矿 、汝箕沟矿和古拉本矿周围，面积较大 。从烧变岩的分布规律看出该区的煤层自燃演化过程，该区煤层自燃沿向斜两翼分别由北向南发展。燃烧区岩石信息目前主要分布在汝箕沟 、大峰矿、卫东煤矿和汝箕沟太阳沟地区 ，与矿区的现势火情和野外检查相吻合 。由此可见 ，利用多光谱信息，可以提取一些与煤火灾害有关的信息 。汝箕沟煤火区图像有如下情况。
图3-4-3 汝箕沟煤火区烧变岩遥感信息提取图像
表3-4-1 汝箕沟煤火区典型遥感异常信息野外检查表
续表
（1）ETM7/4异常多呈小面积分布 ，热异常值比较高 ，与煤层分布范围较一致 。这可能与地表岩石土壤在煤火烘烤烧变作用下，发生强烈的氧化作用使岩土中的铁离子富集且质地致密坚固有关 。它是判别烧变岩区和活火区的有利依据。
（2）利用ETM5＞ETM7＞ETM1＞ETM3＞ETM2＞ETM4光谱特征提取的异常多呈点状分布 ，可能与煤层燃烧改变了燃烧区上覆地层的矿物成分及地层结构 、构造 、抗风化能力等特征有关 。在地表热异常值比较低的地方 ，可作为判别死火烧区的依据 。
（3）ASTER短波红外数据对识别燃烧区和死火区的烧变岩信息比较有利。
大气辐射越强,返回宇宙的辐射怎么变，变多还是变少？
大气辐射是长波 。
长波辐射是电磁波谱中波长大于4μm的红外辐射部分 。在大气辐射学中 ，主要指地球和大气的红外辐射部分。由于太阳辐射的主要部分在可见光和近红外 ，比之地球和大气的主要辐射波长要短得多，因此习惯上将太阳辐射称为短波辐射 ，而将地球和大气辐射称为长波辐射。
大气辐射的作用及影响
大气逆辐射会使地面增温 ，而地面增温又能加强地面辐射 。大气辐射噪声会对接收系统，特别是对噪声系数很低的系统造成有害的影响 。但在大气无源微波遥感中，却能利用大气辐射噪声的各种特性 ，测量大气的温度分布、水汽密度分布和云中含水量等大气参数。
可见云可见光云图观测的是物体的什么?
大气吸收地面长波辐射的同时 ，又以辐射的方式向外放射能量，大气这种向外放射能量的方式 ，称为大气辐射（atmospheric radiation） 。由于大气本身的温度也低 ，放射的辐射能的波长较长，故也称为大气长波辐射 。
简介编辑
大气辐射的方向既有向上的 ，也有向下的。大气辐射中向下的那一部
大气辐射
大气辐射(1张)
分 ，刚好和地面辐射的方向相反，所以称为大气逆辐射 。云多 、空气湿度大 ，大气中含有水汽 、二氧化碳越多 ，吸收的地面辐射越多，大气辐射越强 。
大气吸收了地面辐射以后 ，又以辐射方式向外发射辐射。大气发出的长波辐射与大气温度有关 ，与天空云量有关 。Paltridge(1970)发现云量每增加1/10，大气长波辐射就会增加6W/m2 。当天空全部被云遮蔽后，地面获得的辐射中 ，大约有30%是来自大气长波辐射。在比较晴朗的天空 ，大气长波辐射也主要是由大气中的水汽、二氧化碳及少量臭氧发射的 。
原理编辑
当温度大于绝对零度时，大气中的气体（主要是氧和水汽） 、水滴（云 、雨和雾）和冰滴(主要在冰云中)均会辐射电磁能 ，并产生热辐射噪声 。在微波波段 ，这种热辐射噪声的特性通常用亮度温度来表征，亮度温度与热力学温度之比称为发射率。分子中的电子从高能态跃迁到低能态时放出电磁能 ，形成辐射。分子吸收入射电磁能 ，使电子从低能态跃迁到高能态，形成吸收 。一种分子具有的能态数是一定的 。因此 ，它的辐射频谱和吸收频谱相同。根据基尔霍夫定律 ，发射率等于吸收系数 。在气体中，分子密度小 ，碰撞只使谱线加宽 ，仍是离散的 。但在固体或液体中，分子密度很大，碰撞使谱线混在一起而形成连续谱 ，在所有的频率上均有吸收和辐射。
在实际的大气传输过程中 ，因吸收和散射而损失一部分能量；另一方面，大气辐射又使总能量增加 。
大气的辐射特点编辑
﹙1﹚大气对短波辐射吸收很少 ，能让大量的太阳短波透射到达地面 ，而对地面辐射是极少能透射的 。
（2）大气对长波辐射的吸收非常强烈，吸收作用不仅与吸收物质的分布有关 ，而且还与大气的温度、压强等有关。大气在整个长波辐射段 ，除8～12μm段外，其余的吸收率基本都接近1.8～12μm处透射率最大 ，所以这一波段被称为“大气窗口 ” 。这个波段的辐射 ，正好位于地面辐射能力最强处，所以地面辐射有20%的能量透过这一窗口射向宇宙空间 。
（3）大气成分中的水汽 、液态水 、二氧化碳及臭氧是长波辐射主要吸收者 ，它们对长波辐射的吸收均具有选择性。
﹙4﹚大气辐射一部分逸到宇宙中 ，大约有62～64%投向地面，投向地面的这部分大气辐射称为大气逆辐射 。
（5）大气辐射为红外线长波辐射 。
作用及影响编辑
大气逆辐射会使地面增温，而地面增温又能加强地面辐射。
大气辐射噪声会对接收系统 ，特别是对噪声系数很低的系统造成有害的影响。但在大气无源微波遥感中 ，却能利用大气辐射噪声的各种特性，测量大气的温度分布、水汽密度分布和云中含水量等大气参数 。
大气长波辐射的经验公式编辑
如果能知道它们的温度 ，就可以直接用斯蒂芬波尔兹曼公式计算出大气长波辐射量 ，但这非常困难 。因此许多科学家研究出了一些采用气象台站百叶箱内的空气温度，直接估算大气长波辐射的经验公式。
理论根据：绝大部分的大气长波辐射来自距地面最近的100m大气层中 ，这里集中了绝大部分的水汽、二氧化碳等 ，而它们的温度在很大程度上随近地层空气温度的变化而变化 。
公式分为二种类型：天空晴朗型和天空多云型 。
可见光云图观测的是物体的反照率。
反照率是行星物理学中用来表示天体反射本领的物理量，包括平面反照率 、几何反照率 、邦德反照率等多种 。其中最有价值的是邦德反照率（亦即球面反照率）；
地表反照率是遥感反演中的第一重要参数 ，在概念上 ，反照率(Albedo)是对某表面而言的总的反射辐射通量与入射辐射通量之比 。
扩展资料
地表反照率是遥感反演中的第一重要参数，在概念上 ，反照率(Albedo)是对某表面而言的总的反射辐射通量与入射辐射通量之比。在一般应用中是指一个宽带 ，如太阳光谱段(0.3~4.伽m) 。对多波段遥感的某个谱段而言，称为谱反照率(spectralAlbedo) 。这都是指向整个半球的反射。
对某波段向一定方向的反射，则称为反射率(Reflectance) 。地表反照率(Surface Albedo)是反映地表对太阳短波辐射反射特性的物理参量；地表比辐射率（LandsurfaceEmissivity） ，LSE ，又称地表发射率，是地物向外辐射电磁波能力的表征 。
在地表温度反演方面具有重要作用 ，是热红外遥感获取地表温度必不可少的参数。它不仅依赖于地表物体的组成 ，而且与物体的表面状况(表面粗糙度等)及物理性质(介电常数、含水量 、温度等)有关，并随观测条件(观测波长 、观测角度等)的变化而变化(赵英时等 ，2003)。
由于真实物体的辐射出射度小于同温度下黑体的辐射出射度 ，因而比辐射率被定义为物体在温度T和波长又处的辐射出射度与同温度、同波长下的黑体辐射出射度的比值 。
百度百科-反照率
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