【正文】 ltraviolet light . 第二章 遙感的理論基礎(chǔ) —電磁輻射與地物光譜特性 ?可見光（ VI）： 波長范圍 ?m～ ?m， 由紅、橙、黃、綠、青、 藍 、 紫色光組成 ， 是攝影方式常用的遙感波段 。 可以粗分為藍 、 綠 、 紅三色： 藍： ?m～ ?m； 綠： ?m～ ?m； 紅： ?m～ ?m。 可見光是 RS中最早和最常使用的波段 。 Visible Spectrum Detected by our onboard remote sensor (eyes). A very small part of the total spectrum Ranges from to , including 7 color light 第二章 遙感的理論基礎(chǔ) —電磁輻射與地物光譜特性 ?紅外線（ IR）： 波長是 ?m～ 1000?m， 可分為 4個光譜段： ?近紅外 （ NIR） ： ?m～ 3?m， 在性質(zhì)上與可見光相似 ， 在 RS技術(shù)中采用攝影和掃描方式 ， 可接收和記錄光紅外反射 。 ?中紅外 （ MIR） ： 3?m～ 6?m， ?遠紅外 （ FIR） ： 6?m～ 15?m， 熱紅外 （ 產(chǎn)生熱感的原因 ） ?超遠紅外 （ SFIR） ： 15?m～ 1000?m， 紅外線也是 RS中常用的波段之一 ， 使用率僅次于可見光 。 紅外 RS采用熱感應方式探測地物本身的熱輻射 。 紅外線在云 、 霧 、 雨中傳播時 ， 受到嚴重的衰減 ， 因此紅外 RS不是全天候 RS， 不能在云 、 霧 、 雨中進行 ， 但不受日照條件的限制 。 Infrared Spectrum Ranges from to 1000μm. Reflected IR covers wavelengths approximately μm to μm。 Thermal IR covers wavelengths from approximately μm to 1000μm. 第二章 遙感的理論基礎(chǔ) —電磁輻射與地物光譜特性 ?微波： 1mm～ 1m的無線電波。 微波和紅外兩者的特征相似 ， 都屬于熱輻射性質(zhì) 。 微波能穿透云霧 、 小雨 ， 是全天候遙感 ， 晝夜均可進行 。 微波對植被 、冰雪 、 干沙 、 干土均有較強的穿透力 ， 常被用來探測被冰雪 、植被 、 沙土所遮掩的地物 。 Microwave Spectrum From about 1μm to 1m wavelengths. Radar sensors, has strong transmission. Short wavelengths similar to thermal Long wavelengths similar to radio waves 第二章 遙感的理論基礎(chǔ) —電磁輻射與地物光譜特性 RS技術(shù)使用電磁波段分類名稱和波長范圍 名稱 波長范圍 紫外線 ～?m 可見光 0. 38～?m 紅外線 近紅外 ～ 3?m 中紅外 3～ 6?m 遠紅外 6～ 15?m 超遠紅外 15～ 1000?m 微波 毫米波 1～ 10mm 厘米波 1～ 10cm 分米波 1～ 10dm 紫 0. 38～ 藍 0. 43～ 青 0. 47～ 綠 0. 50～ 黃 0. 56～ 橙 0. 59～ 紅 0. 62～ Comparisons of EM spectrum (1)自然輻射源 ? 太陽輻射 ：是可見光和近紅外的主要輻射源；常用 5900K的黑體輻射來模擬；其輻射波長范圍極大；輻射能量集中于短波輻射。大氣層對太陽輻射的吸收、反射和散射。 ? 地球的電磁輻射 ：小于 3 μm 的波長主要是太陽輻射的能量；大于 6 μm 的波長，主要是地物本身的熱輻射； 36 μm 之間，太陽和地球的熱輻射都要考慮。 Solar Spectrum = Shortwave spectrum=visible spectrum: Sun at 6000K。 peak emission at ?m CO2 H2O O3 Terrestrial Spectrum = Longwave Spectrum = Infrared Spectrum = Thermal Spectrum: Theoretical Planck curves: Earth ~300K, peak emission ~15 ?m Earth Spectrum Ining from Sun: High energy, short wavelength Outgoing from Earth Low energy Long wavelength ?m 10 ?m 20 ?m (2)人工輻射源： 主動式遙感的輻射源。雷達探測。分為微波雷達和激光雷達。 ? 微波輻射源 ： ? 激光輻射源 ：激光雷達 —測定衛(wèi)星的位置、高度、速度、測量地形等。 ? 大氣的傳輸特性：大氣對電磁波的吸收、散射和透射的特性。這種特性與波長和大氣的成分有關(guān)。 ? 大氣的成分：多種氣體、固態(tài)和液態(tài)懸浮的微粒混合組成的。 ? 大氣物質(zhì)與太陽輻射相互作用，是太陽輻射衰減的重要原因。 (1)大氣的結(jié)構(gòu) ? 大氣的垂直分層：對流層、平流層、中氣層、熱層和大氣外層。 1. 對流層 ：航空遙感活動區(qū)。遙感側(cè)重研究電磁波在該層內(nèi)的傳輸特性。 2. 平流層：較為微弱。 3. 中氣層：溫度隨高度增加而遞減。 4. 熱層：增溫層。電離層。衛(wèi)星的運行空間。 5. 大氣外層： 1000公里以外的星際空間。 （ 2）大氣的吸收作用（ Absorption） A. 氧氣：小于 μm ； 。高空遙感很少使用紫外波段的原因。 B. 臭氧：數(shù)量極少，但吸收很強。兩個吸收帶；對航空遙感影響不大。 C. 水：吸收太陽輻射能量最強的介質(zhì)。到處都是吸收帶。主要的吸收帶處在紅外和可見光的紅光部分。因此，水對紅外遙感有極大的影響。 D. 二氧化碳：量少；吸收作用主要在紅外區(qū)內(nèi)。 Absorption of EM energy by the atmosphere Atmospheric absorption results in the effective loss of energy to atmospheric normally involves absorption of energy at a given wavelength. Mostly caused by three atmospheric gasses： Water Vapor: Lower atmosphere. Mostly important in humid areas, very effective at absorbing in portions of the spectrum between and 7 micrometer and above 27 micrometer. Carbon Dioxide: Lower atmosphere absorbs energy in the 13 micrometer region. Ozone: absorbs UV （ 3）大氣的散射作用（ Scattering） 太陽輻射在長波過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開。改變了電磁波的傳播方向；干擾傳感器的接收；降低了遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量、影像模糊，影響判讀。 大氣散射集中在太陽輻射能量最強的可見光區(qū)。因此，散射是太陽輻射衰減的主要原因。 Scattering ? Atmospheric scattering is the unpredictable diffusio