部分遙感類別345章(編輯修改稿)
2025-05-27 12:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 黑體輻射 ? 黑體概念是理解熱輻射的基礎(chǔ)。 黑體 被定義為完全的吸收體和發(fā)射體，它吸收和重新發(fā)射它所接收到的所有能量（沒有反射）。 ? 黑體輻射只取決于黑體的溫度，與黑體物質(zhì)材料無關(guān)，對各種波長的電磁輻射能的吸收系數(shù)恒等于 1。 ? ? 1）比輻射率 ? 發(fā)射率，又稱比輻射率。是物體在溫度 T、波長 處的輻射出射度與同溫度、同波長下的黑體輻射出射度的比值，是一個(gè)無量綱的單位，取值在 01之間。 為黑體出射度。此處 ),(),(TMTMGWbbWbr???? 2)比輻射率的影響因素 ? 通常情況下，物體的發(fā)射率在較大的溫度變化范圍內(nèi)為常數(shù)，故一般不標(biāo)注為溫度 T的函數(shù)，而是波長的函數(shù)，由材料的性質(zhì)決定。 ? 物體的發(fā)射率是物體發(fā)射能力的表征，它不僅依賴于地表物體的 組成成分 ，而且與物體的 表面狀態(tài) （表面粗糙度等）及 物理性質(zhì)（介電常數(shù)、含水量、溫度等）有關(guān)，并隨著所測定的 輻射能波長 、 觀測角度 等條件變化而變化 。 ? 3）比輻射率的測量與計(jì)算 * ? 晝 夜法（ Daynight Method） ? 模式發(fā)射率方法（ Model emissivity Method/Reference Method） ? 歸一化發(fā)射率方法 (NEM:Normalized Emissivity Method) ? 灰體發(fā)射率法（ Graybody Emissivity Method） ? 分類法（ Classification Method） ? 發(fā)射率界定法（ Emissivity Bounds Method） ? 熱對數(shù)剩余法 (ADE:Alpha derived Emissivity Method) ? 剩余法（ Residual Method） ? 比值法（ Ratio Method） ? 加權(quán)比值法（ Weighted Ratio Method） ? 去相關(guān)拉伸方法 ? 平均最大最小值法（ Mean MaxiamMimimumMethod） ? TES算法 ? 分裂窗算法（ Splid Window Method） 三種常用的方法： ? 主動法：教材 P109 ? 被動法：教材 P109 ? 主動 +被動法：教材 P109 ? 熱輻射與地面的相互作用 * ? 1）基本定律 基爾霍夫定律：在一定的溫度下，任何物體的輻射出射度 與其吸收率的比值是一個(gè)普適函數(shù)。 只是溫度、波長的函數(shù)，與物體的性質(zhì)無關(guān)。 這就是基爾霍夫定律?；鶢柣舴蚨杀砻鳎喝魏挝矬w的輻射出射度 ，和其吸收率之比都等于同一溫度下的黑體的輻射出射度 。 ? ?TEAFTT ,??? ???? ?TE ,? （ 2） Plank定律 ]1[)( )/(5 12 ?????? ? TCeCTBWhere ? wavelength / channel C1 1st radiance constant, K2=C1/?5 C2 2nd radiance constant, K1=C2/? T? temperature at ? B?(T?) the radiance 絕對黑體的輻射光譜對于研究一切物體的輻射規(guī)律具有根本的意義， 1900年普朗克引進(jìn)量子概念，將輻射當(dāng)做不連續(xù)的量子發(fā)射，成功他從理論上得出了與實(shí)驗(yàn)精確符合的絕對黑體輻射出射度隨波長的分布函數(shù)。 (3)維恩位移定律 利用普朗克方程還可導(dǎo)出，黑體輻射光譜中最強(qiáng)輻射的波長 max與黑體絕對溫度 T成反比： max ?T=b b為常數(shù) ,b= ? k 表 . 絕對黑體溫度與最大輻射所對應(yīng)波長的關(guān)系 T（ K） 300 500 1000 2022 3000 4000 5000 6000 7000 λ max(181。m) (4)斯式藩 —玻爾茲曼定律 整個(gè)電磁波謠的總輻射出射度 M，為某一單位波長的輻射出射度對波長做 0到無窮大的積分，即 : ? ????0??? dMM用普朗克公式對波長積分，便導(dǎo)出斯成藩 —玻爾茲曼定律，即絕對黑體的總輻射出射度與黑體溫度的四次方成正比。 4TM ?? 2）熱輻射傳輸方程 ? 3）熱紅外遙感波段的選擇 ? 熱紅外區(qū)間內(nèi)存在 3~5μm及 8~14μm兩個(gè)大氣窗口。 ? 8~14μm譜段主要用于調(diào)查地表一般物體的熱輻射特性、探測常溫下的溫度分布、目標(biāo)的溫度場，進(jìn)行熱制圖等。如，地?zé)嵴{(diào)查、土壤分類、水資源考察、城市熱島、地質(zhì)找礦等。 ? 3~5μm譜段，對火災(zāi)、活火山等高溫目標(biāo)識別敏感，常用于各類火災(zāi)、活火山、火箭發(fā)射等高溫目標(biāo)的識別敏感。 ? 熱作用與溫度 ? 1）分子運(yùn)動溫度 ? 分子運(yùn)動溫度為熱力學(xué)溫度，又稱為真實(shí)溫度，是物質(zhì)內(nèi)部分子的平均熱能。一般通過溫度計(jì)測得。 ? 2）輻射溫度 ? 輻射溫度有稱為表征溫度，是物體能量狀態(tài)的一種外部表現(xiàn)形式。多用輻射計(jì)、熱掃描儀等探測。 ? 3）亮度溫度 ? 物體亮度溫度是輻射出與觀測物體相等的輻射能量的黑體溫度。 ? ? 1）大氣效應(yīng) ? 在被動熱紅外遙感中，大氣層對熱遙感器系統(tǒng)所記錄的輻射能量的光譜組成和強(qiáng)度有明顯影響。 ? 大氣層的氣體和懸浮微?？晌盏孛嫖矬w的發(fā)射輻射，導(dǎo)致到達(dá)熱遙感器
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1