Ugrás a tartalomhoz

Műholdakról távérzékelt adatok feldolgozása és hasznosítása

Mika János, Utasi Zoltán, Biró Csaba, Pénzesné Kónya Erika (2011)

EKF TTK

2.Sugárzás – felszín (tárgy) kölcsönhatás (Csathó É., 2003 nyomán)

2.Sugárzás – felszín (tárgy) kölcsönhatás (Csathó É., 2003 nyomán)

A sugárzás azon része, mely nem nyelődik el és nem szóródik szét, a légkörön keresztül eléri a Föld felszínét. A felszínnel (a felszín tárgyaival) a sugárzási energia háromféleképpen léphet kölcsönhatásba. A beeső sugárzási energia kölcsönhatásának formái a felszín tárgyaival: elnyelés, áthaladás ás visszaverődés. A háromféle kölcsönhatás viszonya a sugárzási energia hullámhosszától valamint a felszín (tárgy) anyagától és pillanatnyi állapotától függ.

A távérzékelésben a három kölcsönhatás közül a legfontosabb a visszaverődés. A visszaverődésnek két típusát szoktuk megkülönböztetni, a visszatükröződést és a szórt fényvisszaverődést. Ha a felszín, melyre a sugár ráesik, sima, akkor tükörszerűen veri vissza a majdnem teljes beeső fénymennyiséget. Ha a felszín darabos, érdes, a beeső sugárzás minden irányba hozzávetőlegesen egyenlő arányban verődik vissza. A két visszaverődés aránya függ a felszín érdességének hullámhosszhoz viszonyított méretétől. Ha a hullámhossz sokkal kisebb, mint a felszínt alkotó egyenetlenségek mérete, a szórt fényvisszaverődés lesz túlsúlyban. Pl. a finom szemcsézetű homokfelszín a nagyobb hullámhosszal rendelkező mikrohullámú sugárzás számára sima felszínnek tekinthető, míg igencsak durvának mondható a látható fény tartományába eső, lényegesen rövidebb hullámok számára.

A Föld felszínén nagyszámú és többféle típusú visszaverő felülettel találkozhatunk. Mégis érdemes néhány – jellemző – felszín kölcsönhatását megvizsgálni a látható és az infravörös hullámhosszúságú beeső sugárzási energiával.

Az egyik jellemző felszín a növények levélzete. A levelek klorofill tartalma nagymértékben elnyeli a kék és a vörös sugarakat, de visszaveri a zöld tartományban érkező sugárzási energiát. Ezért nyáron, amikor a klorofill tartalom a legnagyobb, a levélzetet zöldnek látjuk. Ősszel a levelek klorofill tartalma csökken, ennek következtében a vörös tartományban az elnyelés csökken és arányosan a visszaverődés erősödik. Ezért látjuk ősszel a leveleket pirosnak vagy sárgának. Az egészséges levél belső struktúrája tökéletes fényszórókén működik a közeli infravörös tartományban. Ha a szemünk érzékeny lenne a közeli infravörös sugarakra, a fákat nagyon-nagyon fényesnek látnánk. Éppen a közeli infravörös tartományban történő szórt sugárzás mennyiségéből tudjuk megállapítani, hogy az adott növény mennyire egészséges.

A másik jellemző felszínborítás a vízfelszín. A látható és a közeli infravörös tartomány hosszabb hullámait a víz jobban elnyeli, mint a látható tartomány rövidebb hullámait. Azért látjuk a vízfelszíneket kéknek, zöldes-kéknek, mert ezekben a tartományokban a vízfelszín erősen visszaver.

A vörös vagy infravörös képeken a vizek sötétek, mivel ezeken a hullámhosszakon majdnem a teljes energiát elnyelik. Ha a víz felső rétegeiben valamilyen lebegő anyag van (iszap) a beeső fény egy része ezekről visszaverődik és a vízfelszín világosabb lesz. Az elalgásodott vizekben a klorofill tartalom miatt a levelekhez hasonló kölcsönhatást tapasztalhatunk, tehát a zöld tartományban a visszaverés erős lesz.