海水的顏色與深度 | 訂房資訊網
2016年5月31日—以水面物質為例,因為液態水本身會吸收大部分波長較長的可見光,短波長的藍光和綠光有較強的穿透能力,在入射水中之後仍有部分能量經過水體 ...
作者/曾國欣(任職國立中央大學太空及遙測研究中心。興趣包含衛星於海平面觀測、水資源變化、水質遙測與公衛應用。)在清澈的海岸邊觀察,似乎能夠透過光影的分佈猜到大概的深度跟底部物質,如此從生活經驗中即可察覺水面可能的色彩變化,也是衛星儀器拍攝與測量的重要物理原理。衛星影像可以用來探討水面至水底的組成,包含水面的浮游植物,水中懸浮的泥沙含量,水底水草與岩石的分佈,甚至是底部深度的估計。拜科技發展所賜,遙測儀器與載具技術(衛星或飛機)的進步造就當今測量技術的效率與無限發展潛力。 回顧遙感探測 現代遙感探測(remote sensing)一詞可追溯自18~19世紀的攝影技術發展,透過太陽光為主要訊號源,利用景物光線在相機底片中成像的方式,在不接觸目標物的前提下,對遠方物體的幾何形狀與物理特徵進行判釋。這樣的技術因利用自然界太陽光的電磁波為測量媒介,而非儀器本身製造的訊號,因此亦稱為「被動式」遙測。在20世紀初期首先大量應用在航空攝影測量中,並且逐漸將三原色(紅、綠、藍)以及熱紅外光等光譜波段分離過濾出來,可將相同「顏色」但有不同溫度的物體透過影像中的特徵逐一分離。
1970年代,因為電子技術的進步,相同的原理得以實踐在更高解析度的光學儀器中,促使衛星搭載光學影像傳感器的遙測技術掀起序幕。自1957年,前蘇聯發射人類史上第一顆人造衛星—史波尼克一號(Sputnik-1)衛星後,以美俄為主的世界各國陸續運行多個利用被動遙測技術的衛星,並以氣象觀測與地面攝影為主要用途。1972年美國發射陸地衛星一號(Earth Resources Technology Satellites, ERTS-1),也屬於眾所皆知的美國大地衛星(Landsat)系列,此後的40餘年「多光譜(泛指感測數個到數十個電磁波段)衛星遙測」便成為地球科學、自然環境、水文海洋、測繪製圖等領域非常重要的關鍵技術,對於公里以上大範圍的地物判釋、變遷分析、物理測量等應用提供即時且符合成本效益的資訊。 為什麼會有不同顏色海面? 被動式微波遙測在海洋上的應用,主要是透過光線在輻射傳輸中反射、折射、散射與吸收等過程,利用不同物質所呈現的獨特物理特性進行各種分類與量化。以水面物質為例,因為液態水本身會吸收大...
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