水文遥感建立哪些原理之上的?高分一号 资源三号 三维制图
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水文遥感建立哪些原理之上的?

电磁辐射原理 地球水分包括大气水分、陆面水体、土壤水分、植被水分、海洋、冰川、积雪等多种形式。虽然地球水分的存在形式多种多样,但都遵守普朗克辐射定律、斯特藩波尔兹曼定律、维恩位移定律等电磁辐射基本方程,同时在γ射线、X射线、紫外、可见光、热红外、微波等各波段上具有各自独特的反射、散射、吸收和发射等波谱性质。地球水分的波谱性质及电磁辐射的基本原理,构成基于遥感观测定量提取或反演地球水分储量信息的物理基础。

辐射传输原理 地球水分渗透在地球的各个圈层之中,并成为地球系统的有机组成部分。尽管地球水分的存在方式千差万别,但电磁波在地球水圈中的辐射传输过程遵循电磁辐射传输的基本方程。在含有水分的大气、地表、土壤、植被等各种传输介质中,电磁波的辐射传输过程受到水分含量多少的影响,甚至发生改变。这种变化特征及水体介质的辐射传输方程,是基于遥感观测反演地球水分物理参数的核心理论基础。

质能守恒原理 在太阳能和地球引力作用下,地球水分处于不断地运动迁移和循环往复之中。不论以何种方式进行运移,发生哪些相态转换,都遵循水量平衡等质量守恒定律和辐射平衡等能量守恒定律。当然,水分运移快慢和相态转换方式也会影响或改变水分收支过程和辐射传输过程,其中涉及到多种水文过程的主导方程。譬如,表达土壤水分运动过程的达西一理查德方程方程,表达陆面蒸散过程的彭曼一蒙特斯方程等。地球水分的运动特征及质能守恒原理,是基于遥感观测发展定量反演水分通量方法的关键理论基础。