SPEKTRALE WEERKAATSING VAN PLANTEGROEI, GROND EN WATER LWR314

Transcriptie

1 SPEKTRALE WEERKAATSING VAN PLANTEGROEI, GROND EN WATER LWR314

2 Elektromagnetiese Spektrum Energie oordrag van een liggaam na n ander in die vorm van elektromagnetiese golwe n Fundamentele eienskap van straling is die golflengte ( ) van voortplanting Alle liggame straal teen n groot verskeidenheid golflengtes uit (kontinue reeks golflengtes)

3 Spektrale Weerkaatsing Reflektiwiteit is die breukdeel van invallende straling wat deur n oppervlak weerkaats word Die reflektiwiteit van die Aarde se oppervlakeienskappe mag gekwantifiseer word deur die breukdeel van die invallende energie wat weerkaats word te meet Dit word gemeet as n funksie van golflengte (λ) en word die spektrale weerkaatsing (r λ ) genoem

4 Tipiese spektrale weerkaatsingskrommes vir plantegroei, grond en water

5 Spektrale weerkaatsing van Plantegroei Chlorofil absorbeer energie sterk in the golflengte bande gesentreerd om ongeveer 0.45 μm (blou) en 0.67 μm (rooi) Ons oë sien gesonde plantegroei as groen in kleur a.g.v. die baie hoë weerkaatsng van groen lig Indien n plant onderwerp word aan een of ander vorm van stremming, mag dit die produksie van chlorofil verminder of staak wat sal lei tot minder absorpsie deur chlorofil in die blou en rooi bande Die weerkaatsing van rooi lig neem dikwels toe tot die punt dat ons die plant sien geel word (kombinasie van groen en rooi)

6 Kleurwiel

7 Spektrale weerkaatsing van Plantegroei

8 Spektrale weerkaatsing van Plantegroei Van 0.7 tot 1.3 μm weerkaats n plant tipies 40-50% van die energie wat daarop inval, hoofsaaklik a.g.v. die interne struktuur van plantblare Aangesien die interne struktuur van blare grootliks tussen plantspesies verskil, stel weerkaatsingwaarnemings in hierdie deel van die spektrum ons dikwels in staat om tussen spesies te onderskei (selfs as hul dieselfde lyk in sigbare golflengtes) Vele plantstremmings lei tot n wysiging in die weerkaatsing in hierdie gebied, en sensors wat hierdie waardegebied dophou word dikwel ingespan om stremming in plantegroei op te spoor

9 Spektrale weerkaatsing van Plantegroei Spektrale krommes vir gekose gewasse

10 Spektrale weerkaatsing van Plantegroei

11 Spektrale weerkaatsing van Plantegroei Bokant 1.3 μm word alle energiewat op plantegroei inval, hoofsaaklik geabsorbeer of weerkaats met min of geen deurlating Daar kom wel dalings in weerkaatsing voor by 1.4, 1.9 en 2.7 μm omdat water in die blaar sterk absorbeer by hierdie golflengtes (water-absorpsiebande) Weerkaatsingspieke kom voor by ongeveer 1.6 μm en 2.2 μm, tussen die absorpsiebande Regdeur die waardegebied bokant 1.3 μm, is blaarweerkaatsing benaderd omgekeerd eweredig aan die totale hoeveelheid water wat in die blaar teenwoordig is wat opsig self n funksie is van beide die voginhoud en die dikte van n blaar

12 Veranderinge in die weerkaatsing vanaf n gewas-oppervlak te wyte aan waterstremming

13 Tipiese spektrale weerkaatsingskrommes vir plantegroei, grond en water

14 Spektrale weerkaatsing van Grond Die faktore wat grond-weerkaatsing beinvloed werk oor minder bepaalde spektrale bande in Faktore wat grond-weerkaatsing affekteer is voginhoud, grondtekstuur (verhouding sand, slik en klei), oppervlak grofheid, teenwoordigheid van ysteroksied, en organiese materiaal-inhoud Die teenwoordigheid van vog in grond sal weerkaatsing verminder - hierdie effek die grootste in die water-absorpsiebande by ongeveer 1.4, 1.9, 2.2 en 2.7 μm Grondwaterinhoud is sterk verwant aan die grondtekstuur

15 Spektrale weerkaatsing van Grond Variasie in die spektrale weerkaatsingseienskappe van grond na gelang van die voginhoud

16 Spektrale weerkaatsing van Grond Variasie in die spektrale weerkaatsingseienskappe van grond na gelang van die grondtekstuur

17 Tipiese spektrale weerkaatsingskrommes vir plantegroei, grond en water

18 Spektrale weerkaatsing van Water Water (in grond, plantegroei of waterliggame) absorbeer straling by nabye-ir en langer golflengtes (sterk absorpsiebande by sowat 1.4, 1.9 en 2.7 μm) Die weerkaatsing vanaf n waterliggaam kan toegeskryf word aan: n interaksie met die water se oppervlak (spieëlweerkaatsing), met materiaal wat in die water gesuspendeer is, of met die bodem van die waterliggaam

19 Spektrale weerkaatsing van Water Helder water absorbeer relatief min energie met golflengtes < 0.6 μm, wat aanleiding gee tot hoë deurlating in die blou-groen deel van die spektrum Veranderinge in die troebelheid van water sal lei tot dramatiese veranderinge in die weerkaatsing Toenames in chlorofil konsentrasie neig om water-weerkaatsing in blou golflengtes te verlaag en in groen golflengtes te verhoog (kan alge monitor)

20 Spektrale weerkaatsing van Water Variasie in die spektrale weerkaatsingseienskappe van troebel water na gelang van die inhoud van gesuspendeerde vastestowwe