遙感的物理基礎(2)(編輯修改稿)
2025-02-03 10:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 波長向短波方向移動。 (2)玻耳茲曼定律 StefanBoltzmann39。s law 即黑體總輻射通量隨溫度的增加而迅速增加，它與溫度的四次方成正比。因此，溫度的微小變化，就會引起輻射通量密度很大的變化。是紅外裝置測定溫度的理論基礎。 400 1/1522TdkTchehcW ?lll? ???? ??溫度 300 500 1000 2022 3000 4000 5000 6000 7000 波長 9。 66 5。 80 2。 90 1。 45 0。 97 0。 72 0。 58 0。 48 0。 41 (3)維恩位移定律 ： Wien39。s displacement law 隨著溫度的升高，輻射最大值對應的峰值波長向短波方向移動。 bT ??m a xl地物的發(fā)射率和基爾霍夫定律 1) 發(fā)射率 (Emissivity )： 地物的輻射出射度（單位面積上發(fā)出的輻射總通量） W與同溫下的黑體輻射出射度 W黑 的比值。它也是遙感探測的基礎和出發(fā)點。 ? 影響地物發(fā)射率的因素： 地物的性質、表面狀況、溫度（比熱、熱慣量）：比熱大、熱慣量大，以及具有保溫作用的地物，一般發(fā)射率大，反之發(fā)射率就小。 黑WW??遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 按照發(fā)射率與波長的關系，把地物分為： ?黑體或絕對黑體：發(fā)射率為 1，常數(shù)。 ?灰體 (grey body)：發(fā)射率小于 1，常數(shù) ?選擇性輻射體：反射率小于 1，且隨波長而變化。 2) 基爾霍夫定律 ： 在一定溫度下，地物單位面積上的輻射通量 W和吸收率之比，對于任何物體都是一個常數(shù)，并等于該溫度下同面積黑體輻射通量 W 黑。 黑WW ??黑WW???? ?在給定的溫度下，物體的發(fā)射率 =吸收率（同一波段）；吸收率越大，發(fā)射率也越大。 4TW ???地物的熱輻射強度與溫度的四次方成正比，所以，地物微小的溫度差異就會引起紅外輻射能量的明顯變化。這種特征構成了紅外遙感的理論基礎。 遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 黑體的微波輻射 1) 任何物體在一定的溫度下，不僅向外發(fā)射紅外輻射，也發(fā)射微波輻射。二者基本相似。但微波是地物低溫狀態(tài)下的重要輻射特性，溫度越低，微波輻射越明顯。 2) 微波輻射比紅外輻射弱得多，但技術上可以經(jīng)過處理來接收。 3) 瑞里 —金斯公式 黑體輻射的微波功率與溫度成正比，與波長的平方成反比。 微波波段與紅外波段發(fā)射率的比較：不同地物之間微波發(fā)射率的差異比紅外發(fā)射率要明顯得多，因此，在可見光和紅外波段中不易識別的地物，在微波波段中則容易識別。 （表 26） 2)(2llkTW ?遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 地物的發(fā)射光譜 ① 發(fā)射光譜：地物的發(fā)射率隨波長變化的規(guī)律。 ② 發(fā)射光譜曲線：按照發(fā)射率和波長之間的關系繪成的曲線。 ③ 巖石的發(fā)射光譜分析 （圖 212） 亮度溫度 ：衡量地物輻射特征的重要指標。指等物體的輻射功率等于某一黑體的輻射功率時，該黑體的絕對溫度即為亮度溫度。 The temperature of the black body which radiates the same radiant energy as an observed object is called the brightness temperature of the object. 亮度溫度與實地溫度的關系：總小于實地溫度。 TT B ??遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 ? 透射率： 入射光透射過地物的能量與入射總能量的百分比。 ? 透射率隨著電磁波的波長和地物的性質而不同。 ? 可見光、紅外、微波的透射能力。 遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 第三節(jié) 大氣和環(huán)境對遙感的影響 ? 大氣的成分和結構 ? 大氣對太陽輻射的影響 ? 大氣窗口 ? 環(huán)境對地物光譜特性的影響 遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 一、大氣的成分 ? 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。 ? 大氣的成分： 多種氣體、固態(tài)和液態(tài)懸浮的微?；旌辖M成的。 ? 大氣物質與太陽輻射相互作用，是太陽輻射衰減的重要原因。 遙感原理 煙臺師范學院地理與資源管理學院 二、大氣的結構 ? 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)。遙感側重研究電磁波在該層內(nèi)的傳輸特性。 2. 平流層：
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