|  | Het electromagnetisch spectrum | |
Beginselen van 'Remote Sensing'
Inleiding
Het menselijk oog kan slechts een beperkt deel van het spectrum zien, terwijl satellieten zichtbaar licht, infraroodlicht en een groot aantal andere golflengten kunnen registreren. Remote sensing betekent het op afstand meten van een voorwerp zonder dat er fysiek contact is.
Kijken is een vorm van remote sensing. Wanneer het oog een voorwerp ziet, registreert het de elektromagnetische straling (licht) die wordt teruggekaatst door het oppervlak van het voorwerp. De straling bevat informatie over de oppervlakte die we zien als kleur en vorm. Ook een satellietscanner registreert elektromagnetische straling.
Een wit oppervlak reflecteert evenveel straling van alle golflengtes in het zichtbare bereik, terwijl een groen blad minder straling reflecteert in het rode en blauwe gebied van het zichtbare spectrum dan in het groene.
Omdat het groen overheerst in het teruggekaatste licht, ziet het blad er groen uit. De samenstelling van de teruggekaatste elektromagnetische golven noemen we de spectrale signatuur. Die zegt ons iets over het oppervlak dat de straling uitzendt of terugkaatst.
Satellieten kunnen verschillende spectrale signaturen onderscheiden. Dat maakt ze bij uitstek geschikt voor cartografie, want daarvoor is het herkennen van verschillende soorten oppervlak en gebied een eerste vereiste.
Het menselijk oog neemt alleen straling binnen een bepaald gebied van het elektromagnetisch spectrum waar. Dat betekent dus dat remote sensing buiten de zichtbare golflengtes in feite een aanvulling op ons gezichtsvermogen vormt en extra informatie geeft over de fysieke wereld om ons heen.
Bij elektromagnetische straling van het oppervlak van een voorwerp gaat het om reflectie (het voorwerp kaatst het licht terug) of emissie (het voorwerp straalt zelf uit). Geflecteerd zonlicht kan natuurlijk alleen overdag worden gemeten maar bij emissie kan dat op elk moment.
De temperatuur van het oppervlak is heel belangrijk voor emissie. De zon heeft een oppervlaktetemperatuur van zesduizend graden Kelvin (K) en straalt het meest in het bereik van het zichtbare licht. Een oppervlakte met een temperatuur van ongeveer duizend graden Kelvin, bijvoorbeeld een brand in de Amazone, straalt maximaal in het midden-infrarode spectrum. Het aardoppervlak is ongeveer tweehonderdnegentig graden Kelvin en heeft een stralingsmaximum rond veertien micrometer, het zogenaamde thermisch infrarode deel van het spectrum (zie illustratie). Er bestaat een direct verband tussen de oppervlaktetemperatuur en het stralingsniveau op een bepaalde golflengte. De oppervlaktetemperatuur kan worden berekend op basis van remote sensing-gegevens over de thermisch infrarode straling.
| | | Straling en temperatuur |
Straling en temperatuur
Als de temperatuur van een oppervlak verandert, verandert ook de golflengte waarop de straling maximaal is.
Zo heeft de zon een maximale straling op 0,483 micrometer en de aarde, op veertien micrometer.
Omdat de straling van een oppervlak een functie van de oppervlaktetemperatuur is, kunnen we de oppervlaktetemperatuur uitrekenen als we met remote sensing de straling meten.
De aarde straalt maar weinig energie uit in het zichtbare licht, zodat we haar alleen kunnen zien dankzij het teruggekaatste zonlicht. De zonnestralen worden door het aardoppervlak geabsorbeerd, in welk geval ze bijdragen tot de opwarming van de aarde, of teruggekaatst als voor de mens zichtbare of voor de satellietsensoren waarneembare straling. De albedo is een grootheid die aangeeft welk deel van de invallende zonnestraling wordt gereflecteerd.
| 
