遥感的物理基础.pptVIP

Non-SelectivescatterofEMradiationbyacloud遥感原理三、大气窗口1、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射，透射率较高的波段。大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。常见的大气窗口：遥感原理折射现象:大气的反射:大气窗口:太阳辐射经过大气传输后,主要是反射吸收和散射的共同影响衰减可辐射强度.常见的大气窗口：大气窗口波段透射率/%应用举例紫外可见光近红外0.3～1.3μm＞90TM1-4、SPOT的HRV近红外1.5～1.8μm80TM5近-中红外2.0～3.5μm80TM7中红外3.5～5.5μmNOAA的AVHRR远红外8～14μm60～70TM6微波0.8～2.5cm100Radarsat遥感原理3)辐射通量密度(irradiance)E、(radiantexitance)M单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度：E辐照度=?W/?AM辐射出射度=?Φ/?A辐射通量密度的单位是瓦/米2（W/m2）辐射源辐照度辐射出射度被辐照物辐射体法向3/11遥感原理4)辐射强度(radiantintensity)I辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的，指在某一方向上单位立体角内的辐射通量：I=?Φ/?Ω辐射强度（I）的单位是瓦/球面度（W/Sr）辐射强度点辐射源Ω=A/R22π、4π各向同性源？4/11遥感原理5)辐射亮度(radiance)L单位面积、单位波长、单位立体角内的辐射通量称为辐射亮度：L=?3Φ/?A?λ?Ω辐射亮度（L）的单位是瓦/米2?微米?球面度（W/m2?μm?Sr）通量Φ面辐射源θ立体角ΩA图中出射辐射亮度是多少？6/11遥感原理小结辐射度量一览表辐射量符号定义单位辐射能量w焦耳(J)辐射通量Φ?(2)w/?t(?λ)瓦(W)辐照度E?(2)Φ/?s(?λ)瓦/米2(W/m2)辐射出射度M?(2)Φ/?s(?λ)瓦/米2(W/m2)辐射强度I?(2)Φ/?Ω(?λ)瓦/球面度(W/Sr)辐射亮度L?2(3)Φ/?A?Ω(?λ)瓦/米2?球面度(W/m2?Sr)7/11遥感原理地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照标准。黑体：在任何温度下，对任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是绝对黑体。黑体辐射(BlackBodyRadiation)：黑体的热辐射称为黑体辐射。黑色烟煤恒星太阳四、黑体辐射3、黑体辐射定律(1)普朗克热辐射定律表示出了黑体辐射出射度与温度的关系以及按波长分布的规律。M-1遥感原理黑体辐射的三个特性(p20)

辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。(2)斯忒藩--玻耳兹曼定律Stefan-Boltzmannslaw即黑体总辐射出射度随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。因此，温度的微小变化，就会引起辐射出射度很大的变化。地物的热辐射强度与温度的四次方成正比，所以，地物微小的温度差异就会引起红外辐射能量的明显变化。这种特征构成是红外装置测定温度的理论基础。。M-1温度3005001000200030004000500060007000波长9。665。802。901。450。970。720。580。480。41(3)维恩位移定律：Wiensdisplacementlaw随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长与黑体绝对温度成反比.即其曲线峰顶向短波方向移动。绝对黑体温度与最大辐射所对应波长关系4、实际物体的辐射基尔霍夫定律：在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量M和吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积黑体辐射通量M0。M/α=M04、实际物体的辐射发射率(Emissivity)：地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐射总通量）M与同温下同波长黑体辐射出射度M黑的比