电磁辐射与地物光谱.pptxVIP

遥 感 教 研 室 主讲人：孟治国;;;;;第二章 遥感物理基础;§2.1 电磁波与电磁波谱 §2.2 大气与电磁辐射的相互作用及大气窗口 §2.3 典型地物波谱特性 §2.4 彩色合成原理; 要求掌握电磁波的基本特征、电磁波谱、电磁辐射源、大气窗口、地物波谱特性及其影响因素、彩色合成原理等内容。 通过本章的学习，掌握遥感的物理基础知识，为掌握遥感影像特征、进行遥感影像解译打下牢固的基础。; △ 电磁波谱 △ 大气对电磁波传播的影响 △ 常用的大气窗口及其特点 △ 典型地物的波谱特性 △ 地物波谱的时间效应、空间效应 △ 彩色合成原理 ;§2.1 电磁波与电磁波谱 ;§2.1.1 电 磁波与电磁波谱; 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： γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。 ;遥感是利用传感器主动或被动地接受地面目标反射或发射的电磁波，通过电磁波所传递的信息来识别目标，从而达到探测目标物的目的。 应掌握有关电磁波的知识;2.1.1 电磁波谱;3）电磁波在真空中以光速传播。 4）满足方程： f.λ=c (波动性) E=h.f （粒子性） 具有波粒二象性; 麦克斯韦 （1831-1879）; 电磁波的波动性;真空中，c=2.998*108m/sec传播; 粒子性;遇到介质（气体、液体、固体），发生一系列现象： 反射： 镜面反射：入射角等于反射角 漫反射：反射向四面八方 折射：射入介质，折射角一般不等于入射角 吸收：部分被介质吸收 透射：从入射延伸方向射出介质 发射：自身向外辐射能量 ;电磁波与物体间的相互作用图;反射、吸收和透射的能量和等于入射的总能量 反射率=（反射能量/入射总能量）*100% 吸收率=（吸收能量/入射总能量）*100% 透射率= （透射反射能量/入射总能量）*100% 散射：辐射传播中，若遇到小粒子，会向四面八方散去，电磁波强度和方向发生各种变化，即散射。强度随波长改变。;2.1.1 电磁波谱（补充）;2.1.1 电磁波谱;2.1.1 电磁波谱;2.1.1 电磁波谱;可见光：;红外(Infrared, IR) 反射红外（reflective IR）：?m 热红外(Thermal IR)：3.0-100?m 以往用法： 近红外：0.7-1.1 ?m 中红外：1.1-3.0 ?m 远红外：8.0-100 ?m 目前遥感界习惯用法： 近红外（NIR, near-infrared）：0.7-1.1 ?m 短波红外(SWIR, shortwave IR）：1.1-3.0 ?m 中红外(MWIR, Mid wave IR)：3.0-6.0 ?m 热红外(TIR, Thermal IR)： 8.0-15 ?m;近红外：0.76～3.0 μm，与可见光相似。 中红外：3.0～6.0 μm，地面常温下的辐射波 长，有热感。 热红外：6.0～15.0 μm，地面常温下的辐射 波长，有热感。 超远红外：15.0～1 000 μm，多被大气吸 　　　　　收，遥感探测器一般无法探测。;微波波段(1mm-1m, 最常用1cm-1m) 遥感常用波段符号： P：30-100cm L: 15-30cm S: 7.5-15cm Ku: 1.57(1.7)-2.4cm K: 1.1-1.57(1.7)cm ;紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000 m以下。 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。 红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾的影响。;、电磁辐射的度量 1、辐射能量;在单位时间内通过某一面积的辐射能量称为辐射通量： Φ=dW/ dt;3、辐射通量密度 E：;4、辐射强度 (补充);5、辐射亮度 L;6、朗伯源 辐射亮度L与观察角θ无关的辐射源。 例如： 1）粗糙表面； 2）涂有氧化镁的表面—遥感光谱测量标准版； 3）太阳； 4）真正的朗伯源——绝对黑体;小 结;、黑体辐射;;、黑体辐射-绝对黑体;普朗克定律;黑体辐射的三个特性： （1）与曲线