CH2电磁波与遥感物理基础幻灯片.ppt

* 影响植被波谱特征的主要因素： 植物类型 植被生长季节 病虫害影响 植被波谱特征大同小异，根据这些差异 可以区分植被种类，生长状态等。 * 对植物健康状况的检测： * 水体 纯净水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段，可见光其他波段反射很低； 近红外和中红外波段纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于零； 水中含有泥沙，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区； 水中含有水生植物叶绿素时，近红外波段反射明显抬高。 * 清水和混水的反射率对照 * 叶绿素不同含量时水体的波谱曲线 * 土壤 自然状态下，土壤表面反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的峰值和谷值。 干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成土矿物（原生矿物和次生矿物）和土壤有机质有关。 土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降，在水的各个吸收带（1.4、1.9和2.7微米附近区间），反射率的下降尤为明显。 * 三种不同类型的土壤在干燥环境下的反射光谱曲线 * 粉砂土壤不同含水良情况下的光谱反射率曲线 * 岩石 岩石矿物的波谱曲线主要由矿物成份、矿物含量、物质结构等决定。 影响岩石矿物波谱曲线的因素有岩石风化程度、岩石含水状况、矿物颗粒大小、岩石表面光滑程度、岩石色泽等。 * 不同岩石矿物的反射波谱曲线 * 应用地物的波谱特征时需要注意的问题 地物波谱曲线形态，反映出该地物类型在不同波段的反射率，通过测量该地物在不同波段的反射率，并以此与遥感传感器获得的数据相对照，就可以识别遥感影像中同类地物。 应用地物的波谱特征时应注意以下问题： 绝大部分地物的波谱值具有一定的变幅，它们的波谱特征不是一条曲线，而是具有一定宽度的曲带。 岩石存在不同程度的风化，岩石表面附着物（土壤、湿度、低等植物等）的不同，它们的波谱值也相应地产生了变化。 地物存在着“同物异谱”和“异物同谱”的现象。 * —“同物异谱”是指两个相同类型的个体地物，在某个波段上波谱特征不同。 —“异物同谱”是指不同类型的地物具有相同的波谱特征。 * 影响地物光谱反射率变化的因素： 太阳位置 传感器位置 地理位置 地形 季节气候变化 地面湿度变化 地物本身的变异 大气状况 等。 （三）物体的微波后向散射 * 后向散射——沿入射方向返回的散射。 地物的微波后向散射特性是主动微波遥感的理论基础。 雷达遥感中获取的信息就是从入射电波与地物目标相互作用后的后向散射回波中提取的。 雷达图像是地物目标对雷达发射信号散射的回波强度分布图。 研究遥感成像机理，选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据； ??在外业测量中，它是选择合适的飞行时间和飞行方向的基础资料； ??有效地进行遥感图像数字处理的前提之一 ??用户判读、识别、分析遥感影像的基础； ??定量遥感的基础。 * 三、地物波谱特性的测定 地物波谱特性测定原理 地物的发射辐射特性和反射辐射特性间存在一定的关系，因此，只需测定反射辐射特性即可。 　　　对不透明的物体有： 　　　根据基尔霍夫定律有：　　　 　　　即： 地物的波谱特性通常都是用地物的反射辐射波谱曲线来描述。 测定原理：用光谱测定仪器（置于不同波长或波谱段），分别探测地物和标准板，测量、记录和计算地物对每个波谱段的反射率，其反射率随波长变化的规律就是地物的波谱特性。 * 地物波谱特性测量仪器 * —分光光度计、光谱仪、摄谱仪等。 分光光度计一般结构： * 地物波谱特性测定方法 测量地物的反射辐射通量密度； 　　 测量标准板的反射辐射通量密度； 将地物、标准板各自所测得的相应值作比值运算，求得地物的光谱反射率。 * 注意：标准板的反射率 预先经过严格测定并经国家计量局鉴定。 * * 黑体一词是在1862年由基尔霍夫所命名并引入热力学内，黑体所辐射出来的光线则称做黑体辐射. 黑体，是一个理想化了的物体，它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会有任何的反射与透射。换句话说，黑体对于任何波长的电磁波的吸收系数为1，透射系数为0。但黑体不见得就是黑色的，即使它没办法反射任何的电磁波，它也可以放出电磁波来，而这些电磁波的波长和能量则全取决于黑体的温度，不因其他因素而改变。当然，黑体在700K以下时看起来是黑色的，但那也只是因为在700K之下的黑体所放出来的辐射能量很小且辐射波长在可见光范围之外。若黑体的温度高过上述的温度的话，黑体则不会再是黑色的了，它会开始变成红色，并且随着温度的升高，而分别有橘色、黄色、白色等颜色出现，即黑体吸收和放出电磁波的过程遵循了光谱，其轨迹为普朗克轨迹（或称为黑体轨迹）。黑体辐射实际上是黑体的热辐射。在黑体的光谱中，由于高温引起高频率即短波长，因此较高温度的黑体靠近光谱结尾的蓝色区域而较低温度的黑体靠近红色区域。 * 德国物理学