[理学]遥感复习资料.ppt

地面遥感;红外(0.7-14mm);;2. 黑体辐射规律;(2) 斯忒藩—玻尔兹曼定律 对普朗克定律在全波段内积分，得到斯蒂藩－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。; 物体热辐射峰值波长与绝对温度成反比，即温度越高，温度对应的峰值波长越短。即峰值波长λｍａｘ向短波方向移动。 如火山喷溢出的熔岩流发射红光；充分燃烧的煤气发蓝光。 高温物体发射较短的电磁波，低温物体发射较长的电磁波。 常温（如人体300K左右，发射电磁波的峰值波长9.66μm ）;3. 实际物体的辐射;基尔霍夫定律 在给定的温度下：黑体的吸收率恒等于1,则有: ε＝ａ 发射率强的物体，其吸收率也强；反之，亦然. 欲测量某物体的发射率,可通过测定其吸收率. 地物的发射辐射是温度,波长,吸收率的函数. 结论:应用热红外遥感数据可以反演地物的热性能.;1)任何物体的温度若大于绝对零度，都存在着分子的热运动，都能发射红外线、微波； 高温物体，还能发射可见光。同时，都能吸收可见光、红外线与微波。 2)自然界物体的吸收和辐射能量小于黑体.为了度量其辐射能力,以黑体辐射规律为依据,定义比辐射率: 即ε＝Ｗελ/Ｗb×１００％ 式中: ε——物体某波段的发射率(%)； Ｗελ——物体某波段的发射能量； Ｗb——与物体同温度的黑体的发射能量;（2）实际物体的辐射 对于一般物体而言，需要引入发射率（热辐射率、比辐射率），表明物体的发射本领。; 比辐射率(发射率)是波长与温度的函数.物体发射电磁波的波长和温度不同，其相应的发射率也不同。 可用发射率随波长变化的曲线(称发射波谱曲线)来反映物体发射电磁波的特征。 不同的物体，由于它们的结构不同，其发射波谱曲线的特征也不同，据此可识别不同的物体。 若物体发射率随波长的变化不变称为灰体。 若物体发射率随波长的变化而变称为选择性辐射体.;进一步讨论; 把太阳辐射近似地看成是黑体辐射 它的表面温度约为60000K 太阳辐射能量分布约: 在0.4～0.76μｍ的波段占47%，即太阳光谱的能量 主要集中在??见光部分，而以0.47μｍ的蓝光为最强； 紫外部分约占7%； 红外部分约占太阳辐射能量的46%； 微波波段的太阳辐射能量是极为微弱的。 目前遥感技术中，一些可见光,红外波段的传感器，就是接收和记录太阳辐射的反射能量和发射能量来获取物体的信息的。; 2. 太阳光谱：通常指光球产生的光谱，光球发射的能量大部分集中于可见光波段。;h 为太阳高度角， I为垂直于入射方向的辐照度， I‘为地面辐照度。;2.2.2 大气吸收; 大气主要成分为分子和其他微粒 分子重要有： O2和N2，约占99%，其余1%是O3、CO2、H2O及其他。 微粒主要有：烟、尘埃、雾霾、小水滴及气溶胶。;大气对太阳辐射的衰减--吸收,散射,反射;大气对太阳辐射的衰减;主要吸收物质;大气对辐射的吸收作用;瑞利散射 发生条件：质点的直径 d λ(电磁波波长)时，一般认为（d λ/10） ;2. 米氏散射;2. 大气的反射 主要发生在云层顶部，应尽量选择无云的天气接收遥感信号。;主 要 大 气 窗 口;大气窗口的分布;大气窗口的主要光谱段： 1）0.3－1.3um： 以可见光为主体的窗口，是摄影成像的最佳波段，也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段。如Landsat卫星的TM1-4波段，SPOT卫星的HRV波段。摄影和扫描成像的方式在白天感测和记录目标电磁波辐射信息。 2）1.5－1.8,2.0-3.5um： 近、中红外窗口，60％－95％，这是白天日照条件好时，扫描成像的常用波段，如TM的5,7波段等，用以探测植物含水量以及云、雪等，用于地质制图等。 3）3.5－5.5um： 中红外窗口，60％－70％，白天夜间，扫描成像记录。该波段除通透反射光外，也通透地面物体自身发射的热辐射能量。如NOAA卫星的AVHRR传感器用3.55-3.93探测海面温度，获得昼夜云图。 4）8－14 um： 远红外窗口，超过80％，白天夜间，扫描记录。主要通透来自地物热辐射的能量，适于夜间成像。 5）0.8－2.5cm： 微波窗口， 白天夜间，扫描记录。由于微波穿云透雾能力强，这一区间可以全天候观测，而且是主动遥感方式，如侧视雷达。Radarsat的