光谱辐射通量.ppt

结论： 不同的地物有不同的波谱发射率，同一地物在不同波段的波谱发射率也不同。 不同地物间的波谱发射率的差异也代表了地物间发射能力的不同，发射率大的地物，其发射电磁波的能力强。 四、地物的波谱发射特性 1、地物波谱发射率 2、地物波谱发射特性 地物波谱发射特性定义： 地物的波谱发射率随波长和温度的变化而变化的性质。 地物波谱发射特性曲线的定义： 以地物的波谱发射率为纵轴，以波长为横轴，将发射率与波长的对应关系在平面直角坐标系中绘制成的曲线。 四、地物的波谱发射特性 波长 1.0 0 0.5 光谱发射率 波长 光谱辐射通量密度 黑体 选择性 辐射体 灰体 灰体 黑体 选择性辐射体 绝对黑体 ελ＝1 2) 灰体 ελ＝ ε但（0ε1) 3) 选择性辐射体ελ＝ f(λ) 4）绝对白体 ελ＝0 四、地物的波谱发射特性 2、地物波谱发射特性 ελ对地物来讲是个变值，但在比较不同的地物间发射能力的不同，常用平均发射率来表达。 四、地物的波谱发射特性 2、地物波谱发射特性 时间 温度 沙地 草地 树林 湖泊 该图说明什么？ 四、地物的波谱发射特性 2、地物波谱发射特性 入射电磁波 反射部分 透射部分 吸收部分 α=1 绝对黑体 τ=1 绝对透明体 ρ=1 绝对白体 依能量守恒定律： E( )＝ Eρ( )+ Eα( ) + Eτ( ) ρ＝ Eρ / E 反射率 α＝ Eα / E 吸收率 τ＝ Eτ / E 透射率 入射能量 反射能量 吸收能量 透射能量 四、地物的波谱发射特性 2、地物波谱发射特性 基尔霍夫（1860年）定律指出： 在给定温度下，地物的辐射通量密度与其吸收率之比对任何物体都是一个常数。即 所以有α=ε。 对一般地物而言，均不透射，即τ=0，则有：ε=1-ρ。 它表明了ε与ρ的关系。 四、地物的波谱发射特性 2、地物波谱发射特性 大气中的红外电磁波由两部分组成：太阳辐射中的红外部分和地物辐射的红外部分。 1、近红外（含短波红外） 范围0.7～3.0μ，能量主要来自太阳辐射，而地物的辐射很小，二者之比约为1000：1，因而在此波段的图像上反映的是地物对太阳辐射的反射情况，而不是反映地物本身温度的高低，离开了太阳辐射就不能进行近红外遥感。此波段只能在白天成像。 五、红外辐射特性 2、中红外 波段范围3～6μ，既有太阳辐射，又有地物发射，它正好处于太阳辐射峰值（10μ）之间，太阳的Wλ为10×10-3 W/cm2，地物的Wλ为10-3 W/cm2，二者之比为10：1，白天RS记录的主要是地物的反射信息，夜间记录的主要是地物的发射信息，但白天获取的影像解译较困难。 五、红外辐射特性 3、远红外 范围6～15μ，此波段太阳辐射的能量很小，地物热辐射的Wλ随温度不同而变化（如一年四季温度变化，天气的变化），因而在白天二者约为1：100，记录的主要是地物热辐射，对太阳辐射的反射可忽略不计；在夜间遥感时，记录的仅是地物热辐射。 五、红外辐射特性 4、超远红外 范围15～30μ，主要是地物热辐射的能量，太阳辐射的能量较小，可以不计。但此波段在大气中的透过率不高，不能进行远距离RS，只有部分波段有可能用于遥感。 五、红外辐射特性 本节重点： 1、黑体辐射三个特性 2、地物发射特性 思考题 1、研究地物发射时，为什么要以黑体辐射为标准？ 2、试分析湖泊、树林在热红外像片上白天和晚上的色调有何不同。 3、分析热红外像片上地物色调与ελ，T 的关系。 预习：地物电磁波反射特性 小 结 两 小 儿 辩 日 孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。 一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。” 一儿曰：“我以日初出远，而日中时近也。” 一儿曰：“日初出大如车盖。及日中，则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？” 一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？” 孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多知乎？” 太阳高度角愈大，等量的太阳辐射散布的面积愈小； 清早空气湿度大，并且阳光穿行在地面厚密的空气中，散射的阳光多； 地面经过一夜的长波辐射本身丧失热量多，地面热量亏损至低谷，气温降到最低点，在晨曦之时，人自觉感到“沧沧凉凉”，格外寒冷。 * * 遥感图像分析 Analysis of Remote Sensing 河南理工大学测绘学院遥感系 Electromagnetic Wave Emission Characteristics of object 第三讲 物体电磁波发射特性 一、辐射量的定义 二、黑体辐射 三、太阳辐射 四、地物