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遥感物理立体角理解

(2020-03-30 18:00:19)
分类: 遥感ENVI

1当前大多数人对立体角的理解,我很难接收,终于在查阅了两个帖子之后,找到了适合自己的理解方式。(以前帖子多是固定沿纬线方向,而不是沿纬线变化的方向即沿经线方向)

2立体角的定义是投影面积与球体半径平方之比

3在学习立体角之前,必须明白直角坐标系XYZ和球面坐标系rθφ(半径天顶角方位角)的转化关系,参见帖子 http://kjwy.5any.com/gdsx22/content/ch03/index090304.htm
对球坐标有基本认识后,发现上述帖子中有一句是对经线和纬线方向微小变化量的描述。它的描述是当很多教材的中描述,自己不知其所以然,所以又重新搜了一个帖子:https://zh.wikipedia.org/wiki/球座標系
【可忽略:该帖子中,圆锥面的立体角计算一开始没想明白,现在想明白了,把图形反过来即可,下面的是锥点,上面的是球体表面,那么变动的方位角是2π即360°旋转,而变动的天顶角是θ,360度的扭曲θ即可形成蘑菇頂】

4核心如下图所示:理解的key point在于蓝色剪头与红线相较的地方,以这个点临边的长和宽相乘作为微小变动的投影面积。
4.1我们可以理解为纬线变动方向(沿经线方向)上d1=r1dθ,式中r1为原始球半径r。
4.2经线变动方向(沿纬线方向)d2为平面圆中蓝红相交点为起始点,旋转dφ后,平面圆半径r2对应的弧长。
4.3该平面圆的半径r2=r*sinθ,所以该平面圆中dφ对应的弧长d2=r2*dφ=rsinθdφ。
4.4点源对应的球体投影面为d1*d2=rdθ*rsinθdφ=rrsinθdθdφ。所以立体角dΩ=d1*d2/rr=sinθdθdφ
【φ和θ先想象天顶角θ好一点,即先确定圆心,然后想象经线上的变化,其中垂直向上时θ为0,θ表示沿某一经线的角度变化,再想象纬度的变化,φ表示沿某纬线旋转的角度为φ】

遥感物理立体角理解
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