第2章遥感原理.pptVIP

大气的散射作用2、米氏散射：d≈λ由大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶引起。潮湿天气米氏散射影响大。散射强度与波长的二次方成反比。 3、非选择性散射：dλ 散射强度与波长无关。 第30页，共58页，星期日，2025年，2月5日大气折射折射：电磁波穿过大气层时，除发生吸收和散射外，还会出现传播方向的改变，即折射。折射改变了太阳辐射的方向，但不改变辐射的强度。 大气的折射与大气密度有关，密度越大，折射率越大。BACK第31页，共58页，星期日，2025年，2月5日大气反射反射：电磁波穿过大气层时，若通过两个介质的交界面，还会出现反射。 气体、尘埃的反射作用很小； 反射现象主要发生在云层顶部，取决于云量。而且，各波段均受到不同程度的影响，削弱了电磁波到达地面的强度。 遥感应尽量选择无云的天气。 第32页，共58页，星期日，2025年，2月5日大气窗口概念：由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫大气窗口。第33页，共58页，星期日，2025年，2月5日大气窗口意义：对于遥感传感器而言，只能选择透过率较高的波段，才有观测意义。大气窗口波段透射率/%应用举例紫外可见光近红外0.3～1.3μm＞90TM1-4、SPOT的HRV近红外1.5～1.8μm80TM5近-中红外2.0～3.5μm80TM7中红外3.5～5.5μmNOAA的AVHRR远红外8～14μm60～70TM6微波0.8～2.5cm100RadarsatBACK第34页，共58页，星期日，2025年，2月5日§5太阳辐射与地表的相互作用太阳辐射近似于温度6000K的黑体辐射，最大辐射对应的波长为0.47μm左右，最小辐射对应的波长为9.66μm。太阳辐射到达地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，即：到达地面的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，特别是0.45~0.56μm的蓝绿光波段。一般水体的透射深度可达10～20m，清澈水体可达100m的深度。地表吸收太阳辐射后具有约300K的温度，从而形成自身的热辐射，其峰值波长为9.66μm，主要集中在长波，即6μm以上的热红外区段。就短波而言，地表反射的太阳辐射称为地表的主要辐射来源，而地表自身的辐射可以忽略不计。地表反射的太阳辐射成为遥感记录的主要辐射能量。返回第35页，共58页，星期日，2025年，2月5日5.1地球辐射——地球表面和大气辐射的总称第36页，共58页，星期日，2025年，2月5日5.2地球辐射的分段特性第37页，共58页，星期日，2025年，2月5日温度一定时，物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，发射率大。热红外遥感探测的地物热辐射量用亮度温度表示，它不同于地面温度，是接收的热辐射能量的转换值，图像上表示为亮度。§6地表自身的热辐射第38页，共58页，星期日，2025年，2月5日探测地物的热辐射特性的热红外遥感在夜间和白天进行的结果是不同的。温度一定时，地物的发射率随波长变化，描述这种变换的曲线叫发射光谱曲线。分析发射光谱曲线的特性，可以发现地物某些规律。曲线特征可以反映地面物体本身的特征，包括组成、温度、表面粗糙度等特征。可以用发射率来识别物体，尤其在夜间太阳辐射消失后，地面发出的能量以发射光谱为主，探测红外辐射及微波辐射并与同温度下的发射率曲线比较。§6地表自身的热辐射第39页，共58页，星期日，2025年，2月5日§6地表自身的热辐射谷底对应波长从9.3向10.7增加，反映出岩石中的SiO2含量的减少。返回第40页，共58页，星期日，2025年，2月5日1、地物的反射率 反射率（ρ）：地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/P0)×100%。不同地物的反射率是不同的，取决于物体本身的性质（表面状况），以及入射电磁波的波长和入射角度。地物在不同波段的反射率是不同的。反射率是可以测定的。反射率也与地物的表面颜色、粗糙度和湿度等有关。地物的反射光谱曲线：反射率随波长变化的曲线。利用