遥感复习范例.doc

第一章 绪论 一.遥感（P1）遥感系统组成 1、信息源—目标发射、反射电磁波 信息获取—接收、记录目标物电磁波特征的仪器，即传感器或遥感器；安放和携带传感器的装置即遥感平台 信息记录与传输—把传感器接收到的目标物信息记录在磁介质或胶片上；信息传回地面 信息处理—对接收到的信息进行信息恢复、辐射校正、飞行器姿态校正、投影变换等处理并转换成通用格式或模拟信号 信息应用—信息增强、提取、融合、应用 局限性 2、电磁波有偏振现象 3、电磁波在真空中以光速传播(C=3×10^8m/s) 4、光波是电磁波的一部分，也是最早研究的电磁波。可由实验证明电磁波的性质与光波的性质相同 在近代物理中，电磁波也称为电磁辐射。辐射能量的强弱可以用一些物理量表征。 五、电磁波的性质（P16） 1、电磁波是横波 2、在真空下以光速传播 3、满足以下公式：f*λ＝c，E=h*f（E为能量，λ为波长，f为频率，h为普朗克常数） 4、电磁波具有波粒二象. 六、电磁辐射的度量（P16） 1、辐射源：温度高于绝对零度的物体 2、辐射度量 ①辐射能量W ：电磁辐射的能量；单位J ②辐射通量Φ ：单位时间通过某一面积的辐射能量，Φ=dw/dt， t为时间；单位W ③辐射通量密度E：单位时间通过单位面积的辐射能量， E=dφ/ds ，S为面积； 单位W/m2 ④辐照度I：被辐射物体表面单位面积上的辐射通量， I= dφ/ds ；单位W/m2 ⑤辐射出射度M：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，M= dφ/ds ；单位W/m2 ⑥辐射亮度L：又称辐射率，某面辐射源在某一方向单位投影表面，单位立体角内的辐射通量。 L=Φ/Ω（Acosθ）???? 单位：W/sr·m2(瓦/球面度·平方米) 式中：Ω－ 辐射方向的立体角(Ω=S/R2,S为与球半径垂直的上某小面元的面积，R为该面元处的球半径)，单位是球面度，无量纲；A－ 扩展源的面积；θ－观察角 在成像系统中，成像面上的照度或输出信号与物体的辐射亮度成正比。 朗伯源：辐射亮度与观察角无关的辐射源 3、光谱吸收系数和光谱反射系数 光谱吸收系数：物体在一定温度下一定波长范围内吸收能量与入射能量之比。 光谱反射系数：物体在一定温度下一定波长范围内反射能量与入射能量之比。 二者关系：不透明物体上光谱吸收系数与光谱反射系数之和恒等于1 七、黑体辐射 1、绝对黑体（P19）：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1（即全部吸收）的物体称为“绝对黑体”，简称“黑体”，也称“普朗克辐射体”。 2、黑体辐射规律(P19)： ①斯忒藩－玻耳兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与温度的4次方成正比。定律的数学式为：M(T)＝σT^4?????? 式中σ为斯忒藩－波尔兹曼常数，σ＝5.67×10^(-8)（w/(m2·K4）) 因此，温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。这是红外装置测定温度的理论基础。 ②维恩位移定律：黑体的光谱辐射出射度极值对应的波长λmax与温度T成反比。定律的数学式为：λmax ·T ＝ b??? 式中b为常数，b＝2.897×10^(-3)（m·K） 该定律反映出，随着黑体温度的升高（或降低），λmax向短波（或长波）方向偏移。 3、实际物体的辐射（21）： 基尔霍夫定律： 物体的光谱辐射出射度与吸收系数之比，和物体本身的性质无关，是波长、温度的普适函数。该定律反映在一定温度下的物体，如它对某一波长的辐射有强吸收，则发射这一波长辐射的能力亦强；若为弱吸收，则发射亦弱。由此可知，只要确定物体的温度和吸收系数，就可以确定物体的热辐射强度。 M1/α1=M2/α2= M0=I αi是一定温度一定波长内的吸收系数，也叫比辐射率或发射率，记做ε，表示实际物体与黑体辐射之比。此时，基尔霍夫定律可写做 M=εM0 A 在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W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。 B 在给定的温度下，物体的发射率=吸收率；吸收率越大，发射率也越大。 第二节 太阳辐射及大气对辐射的影响 一、太阳辐射 1、太阳常数（P24）：用以表示太阳总辐射能量。 太阳常数是距离太阳为日地平均距离（＝1天文单位＝1.4960×108km）时，在大气上界，垂直于太阳光线的单位面积上，单位时间从太阳接收到的辐射能量总值，通常此值取为：1.360×10^3W/m2 2、太阳光谱（P24）：用以表示太阳辐射能量按波长的分布情况。 如图示： ①太阳辐射能十分巨大 ②由于大气对太阳辐射的吸收，到达地面的太阳辐射曲线是不连续的。 ③太阳光谱集中在