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* 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。 * * (3)地球辐射 ——地球辐射是地球表面和大气电磁辐射的总称。 被动遥感主要的辐射源。 地球辐射是被动遥感中传递地物信息的载体。 遥感图像就是由装载在遥感平台上的传感器接收来自地球辐射所携带的地物信息，经过处理而形成的。 地球辐射的分段特性 * 插图：地球辐射图 地球辐射的分段特性 * （4）地物的辐射波谱特性 反映地物自身辐射电磁能量的特性，主要针对红外波段； 地物的辐射波谱是红外遥感的理论基础 * 几种硅酸盐的红外发射波谱 * 1、地物的反射 2、地物的反射类别 3、地物的反射光谱特性 （二）物体的反射辐射 * 1、地物的反射 —可见光和近红外波段地物的波谱特性。 太阳光通过大气层照射到地球表面，地物会发生吸收、透射和反射作用，反射后的短波辐射一部分被遥感器所接收。 入射到物体的总能量=吸收+透射+反射 除水体、植被等物体，多数地物透过率几乎为零，可以忽略不计。 反射率与光谱反射率 * 2、地物的反射类别 —根据地表目标物体表面性质的不同， 物体反射可分为三种类型。 镜面反射 漫反射 方向反射 —了解物体反射类型的意义 * 镜面反射 —发生在光滑物体表面的一种反射。 光滑表面的定义 　　光滑是一个相对的概念，它由入射波长　和表面起伏　共同决定： 　　当　　　　　时，表面光滑； 　　当　　　　　时，表面粗糙。 —特点是：反射满足反射定律。即入射波和反射波在同一平面内，入射角等于反射角。 * 漫反射 —发生在非常粗糙表面上的一种反射现象。 —特点是：当入射辐照度I一定时，从任何角度观察反射面，其反射辐射亮度是一个常数；这种反射面叫朗伯面。 * 方向反射 —也叫实际地物的反射、非朗伯面反射。是介于镜面和朗伯面之间的一种反射。 　—特点是：实际地物表面由于地形起伏，对太阳短波辐射的反射具有各向异性。即在有入射波时，各个方向上都有反射能量，但大小不同，在某个方向上反射最强烈。 * 3、地物的反射光谱特性 地物的反射波谱 同一地物的反射波谱 不同地物的反射波谱 应用地物波谱曲线时应注意的问题 影响地物光谱反射率变化的因素 * 地物的反射波谱 定义：可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。 表示方法：一般采用二维几何空间内的曲线表示，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。 * 同一地物的反射波谱 同一地物的反射波谱特性随时间和空间的改变而变化： 　时间效应 　空间效应 * 不同地物的反射波谱 　—常见的几种地物类型波谱特征 　植被 　水体 　土壤 　岩石 * 　植被 可见光波段：在0.45微米附近区间(兰色波段)有一个吸收谷,在0.55微米附近区间(绿色波段)有一个反射峰,在0.67微米附近区间(红色波段)有一个吸收谷。 近红外波段:从0.67微米处反射率迅速增大,形成一个爬升的陡坡,至1.1微米附近有一个峰值,反射率最大可大50%,形成植被的独有特征。 中红外波段:1.5~1.9微米光谱区反射率增大,1.45微米、1.95微米和2.7微米为中心的附近区间受到绿色植物含水量的影响,是水的吸收带,反射率下降,形成低谷。 * * 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