第二章 遥感电磁辐射基础.ppt

第一章 绪论 本章提要(…) §1 遥感概念 §2 遥感的特性 §3 遥感的分类 §4 遥感技术系统 §5 遥感的几个基本术语 §6 遥感的发展历程 §7 遥感的现状与趋势 §8 遥感的应用 §1 遥感概念 广义遥感:泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 狭义遥感:是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。 §2 遥感的特性 空间特性:宏观性,大尺度观测 时相特性:周期成像,动态监测 波谱特性:波谱段广,观测范围大 §3 遥感的分类 主要按6个方面分类 按遥感探测对象 按遥感平台 按遥感获取的数据形式 按传感器工作方式 按遥感探测的电磁波 按遥感应用 遥感的分类 §4 遥感技术系统 遥感平台 传感器 遥感信息的接收和处理 遥感图像判读和应用 遥感平台 地面平台:主要指用于安置传感器的三脚架、遥感塔、遥感车等，高度在100米以下。 航空平台：指高度在12千米以内的飞机和气球。 航天平台：指高度在150千米以上的人造地球卫星、宇宙飞船、空间轨道站和航天飞机等。 传感器 传感器也称遥感器或者探测器，是远距离感测和记录地物环境辐射或反射电磁能量的遥感仪器。根据记录方式不同，主要分为成像方式和非成像方式两类。 传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分组成。 §5 遥感的几个基本术语 地物光谱差异 辐射记录差异 空间分辨差异 几何误差 像片格式与数字格式的可转换性 遥感成像系统 大气作用 §6 遥感的发展历程 摄影术阶段 空中气球摄影阶段 飞机摄影阶段 航空遥感阶段 卫星遥感阶段 中国的遥感发展简况 §7 遥感的现状与趋势 多分辨率多遥感平台并存，空间分辨率、时间分辨率及光谱分辨率普遍提高； 微波遥感、高光谱遥感迅速发展 遥感的综合应用不断深化 商业遥感时代到来 §8 遥感的应用 农林方面的应用 地质、矿产方面的应用 水文、海洋方面的应用 环境保护方面的应用 测绘方面的应用 地理学方面的应用 第二章 遥感电磁辐射基础 本章提要(…) §1 电磁波谱 §2 辐射基本定律 §3 太阳辐射 §4 太阳辐射与大气的相互作用 §5 太阳辐射与地面的相互作用 §6 三种遥感模式 §1 电磁波谱 电磁波 交互变化的电磁场在空间的传播 描述电磁波特性的指标 波长、频率、振幅、位相等 电磁波的特性 电磁波是横波，传播速度为3×108 m/s， 不需要媒质也能传播，与物质发生作用时 会有反射、吸收、透射、散射等，并遵循 同一规律。 电磁波谱 电磁波谱 按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表叫电磁波谱。 依次为： r射线—x射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。 电磁波谱示图 第二章 遥感电磁辐射基础 本章提要(…) §1 电磁波谱 §2 辐射基本定律 §3 太阳辐射 §4 太阳辐射与大气的相互作用 §5 太阳辐射与地面的相互作用 §6 三种遥感模式 电磁波的产生：当电磁振荡进入空间时，变化的磁场激发了变化的电场，使电磁振荡在空间传播，形成电磁波。 补充：长度单位换算 电磁辐射的度量 1)辐射源:能够向外辐射电磁波的物体。任何物体都能够吸收其他物体对它的辐射，也能够向外辐射电磁波 自然辐射源 人工辐射源——人为发射，如雷达（微波雷达辐射源，激光雷达辐射源） 2)辐射测量 辐射能量（W）： 辐射通量（Φ）： 辐射通量密度（E）： 辐照度（I）： 辐射出射度（M ）： 辐射亮度（L）： I辐照度=dΦ/ds  普朗克辐射(Planck)定律 普朗克定义了一个常数(h)，给出了黑体辐射的能量（Q）与频率（υ）之间的关系： Q=h·υ h—普朗克常数，6.626×10-34 焦·秒（J·S） 对普朗克定律在全波段内积分，得到斯蒂芬－玻尔兹曼定律。辐射通量密度随温度增加而迅速增加，与温度的4次方成正比。 3)实际物体的辐射 2.2节 太阳辐射及大气对太阳辐射的影响 §2.2.1 太阳辐射 太阳辐射：太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光，在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线 2.2大气的吸收作用 2.2.3大气的散射作用 不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能。 大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。 对遥感图像来说，降低了传感器接收数据的质量，造成图像模糊不清。 散射主要发生在可见光区。 大气发生的散射主要有三种： 瑞利散射：d λ 米氏散射：d ≈λ 非选择性散射：d