【正文】 遙感概論 目錄 ? 第一章 緒論 ? 第二章 電磁輻射與地物光譜特征 ? 第三章 遙感成像原理與圖像特征 ? 第四章 遙感圖像處理 ? 第五章 遙感圖象目視解譯與制圖 ? 第六章 遙感數(shù)字圖像計算機(jī)解譯 ? 第七章 遙感應(yīng)用 第一章 遙感緒論 遙感 （ Remote Sensing） 遙感是應(yīng)用探測儀器 ， 不與探測目標(biāo)相接觸 ， 從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來 ， 通過分析 ， 揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù) 。 遙感系統(tǒng) 遙感系統(tǒng)包括：被測目標(biāo)的信息特征 、 信息的獲取 、 信息的傳輸與記錄 、 信息的處理和信息的應(yīng)用五大部分 。 （ 見 P2 圖 ） 遙感的分類 ☆ 按遙感平臺分類：近地面遙感；航空遙感；航天遙感等。 ☆ 按傳感器的探測波段分類： 紫外遙感： ~ μｍ 可見光遙感： ~ μｍ 紅外遙感： ~ 1000μｍ 微波遙感： 1 mm ~ 10 m 多波段遙感：傳感器由若干個窄波段組成 ☆ 按工作方式分類： 主動遙感；被動遙感 ☆ 按應(yīng)用領(lǐng)域分類：陸地遙感、海洋遙感；農(nóng)業(yè)遙感、城市遙感 …… （ P4） 遙感的特點(diǎn) ☆ 大面積的同步觀測 瞬時信息獲取范圍 ☆ 時效性 同一地區(qū)信息獲取的重復(fù)周期 ☆ 信息的綜合性和可比性 地球表面自然與人文景觀的綜合反映 衛(wèi)星軌道的確定性、影像分幅的同一性、 同一系列傳感器信息的兼容性 ☆ 經(jīng)濟(jì)性 與傳統(tǒng)信息獲取手段相比 ☆ 局限性 相對于整個電磁波譜段而言 自行閱讀：課本第一章第五節(jié) 第二章 電磁輻射與地物光譜特征 ? 電磁波與電磁波譜 ? ☆ 波：振動的傳播稱為波。 ? ☆ 電磁波（電磁輻射）：電磁振源產(chǎn)生的電磁振蕩在空間的傳播。 ? ☆ 電磁波譜：將各種電磁波在真空中的波長（或頻率）按其長短，依次排列制成的圖表稱為電磁波譜。（ P17， ） ? ☆ 電磁波的性質(zhì)：波長與頻率成反比；兩者的乘積為光速；電磁波傳播到氣體、固體、液體介質(zhì)時，會發(fā)生反射、折射、透射、吸收等現(xiàn)象。 遙感技術(shù)使用的電磁波分類名稱和 波長 （ λ ） 范圍： 名稱 波長范圍 紫外線 100 197。 μ ｍ 可見光 μ ｍ 近紅外 0． 76 μ ｍ 中紅外 3． 0 μ ｍ 熱紅外 8． 0 μ ｍ 遠(yuǎn)紅外 15 1000 μ ｍ 微 波 1 1000 ｍｍ 無線電波 1000 ｍｍ （ 1 ｍ ） 電磁輻射與黑體輻射 ☆ 輻射源：任何物體都是輻射源。不僅能夠吸收其他物體對它的輻射，也能夠向外（發(fā)出）輻射。 ☆ 輻射能量（ W）：電磁輻射的能量，單位： J（焦耳）。 ☆ 輻射通量（ Φ ）：單位時間內(nèi)通過某一面積的輻射能量 ,單位 : W (瓦 )。 ☆ 輻照度（ I）：被輻射的物體表面單位面積上的輻射通量。 ☆ 輻射出射度（ M）：輻射源物體表面單位面積上的輻射通量，單位： W/m2 。 輻射通量密度、輻射亮度（ P18） ☆ 絕對黑體：如果一個物體對于任何波長的電磁輻射都全部吸收，則這個物體是絕對黑體。 光譜吸收系數(shù)（吸收率）： α（ λ， T） 光譜反射系數(shù)（反射率）： ρ（ λ， T） 絕對黑體： α（ λ， T） = 1 ； ρ（ λ， T） = 0 ☆ 黑體輻射規(guī)律： （ P20， ） （ 1）黑體的輻射（發(fā)射）能量 輻射出射度（ M）是波長 λ 和溫度 T 的函數(shù)；某一波長下黑體的輻射出射度 Mλ 是指在某一單位波長間隔（ λ~Δλ ）的輻射出射度。在紫外、可見光和紅外波段 Mλ 與 λ5 成反比；在微波波段， Mλ 與 λ2成反比與 T成正比。 （ 2）黑體的總輻射出射度 M：黑體對所有波長的（發(fā)射）輻射能量的總和。在這種情況下 M ~ M（ T）。 即： M ∝ T4 （ P20， ） M與溫度 T的關(guān)系是：隨著溫度的升高， M的值急劇增大；不同溫度下的 M值在波長 —能量曲線圖中，展現(xiàn)為一系列互不相交的曲線（族）。 （ 3） 黑體輻射出射度 Mλ 的最大值所對應(yīng)的波長 λmax 與黑體自身溫度 T 的關(guān)系： λmax 與 T 成反比。 即：黑體溫度越高，其總輻射出射度 M的曲線的峰值就越向短波方向偏移。（太陽的 λmax = μ ｍ；地球 λmax = μ ｍ） 實(shí)際物體的輻射 ☆ 發(fā)射率 ε（比輻射率）的概念：物體（地物）的輻射出射度與同溫度下黑體的輻射出射度之比。 ☆ 物體的發(fā)射率等于該物體的吸收率： αλ=ελ 一般情況下 ,物體的發(fā)射率 : 0＜ ελ ＜ 1 ☆ 物體的發(fā)射率是溫度和波長的函數(shù)。物體的發(fā)射率與身的性質(zhì)、物理狀況（如粗糙度、顏色等）有關(guān)；物體的表面溫度受自身的比熱、熱慣量、熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率等影響較大。 ☆ 黑體的 ελ = ε=1； 灰 體的 ε λ =ε= 常數(shù) 1。選擇性輻射體的 ελ 1,且隨波長而變。 （ P21，表 ； P22， ） 太陽輻射 ☆ 太陽常數(shù)：在不受大氣影響的情況下，距太陽一個天文單位（通常指日地平均距離，約 108公里）內(nèi)，垂直于太陽輻射方向上，單位面積單位時間內(nèi)黑體接受到的太陽輻射能量。其數(shù)量為： 103 瓦 /平方米。 ☆ 太陽輻射（太陽光譜）的主要特征 (P25,) (1)太陽輻射到達(dá)大氣層頂時與 60000K黑體的輻射能特征基本相同：輻射能的強(qiáng)度特征、輻射能隨波長的分布特征。 (2)太陽輻射穿過大氣層到達(dá)地面后，被大氣反射、散射和吸收強(qiáng)度有所減少，而且存在多個 O CO H2O的吸收帶。 (3)在 ~ ｍ范圍內(nèi)，隨波長的增加太陽輻射能急劇增長 ， 在 ｍ左右達(dá)到極大值；隨波長的繼續(xù)增大，太陽輻射能逐漸減少，在中紅外波段，太陽輻射能已相當(dāng)微弱。 (4)在 ｍ附近有一個 O3的 吸收帶；在 、 、 ｍ 附近有三個水汽的吸收帶、在 ｍ 附近太陽輻射能完全被吸收； CO2 的強(qiáng)吸收帶在 ｍ 附近。 (5)到達(dá)地面的太陽輻射能 %集中在可見光波段%集中在近紅外波段。 ( P25,表 ) 大氣吸收、大氣散射與大氣窗口 ☆ 大氣層次與成分 （自行閱讀） ☆ 大氣對太陽輻射的吸收作用 （ P28, ) ☆ 瑞利散射：當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長小得多時發(fā)生的散射；主要由大氣中的原子和分子引起。散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比， I ∝ λ4 。 天為什么是藍(lán)的？日出日落時天空是橙紅色？ ☆ 米氏散射：當(dāng)大氣中粒子的直徑與波長相當(dāng)時發(fā)生的散射；主要由大氣中的煙塵、小水滴和氣溶膠引起。散射強(qiáng)度與波長的二次方成反比， I ∝ λ2 。 米氏散射在光線前進(jìn)方向比向后方的散射更強(qiáng)。 ☆ 非選擇性散射：當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長大得多時發(fā)生的散射；散射強(qiáng)度與波長無關(guān) 。 云霧中水滴粒子的直徑與可見光相比； 云為什么是白色的？ ☆ 散射作用與波長的關(guān)