遙感原理ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-03 02:31 本頁面
【文章內容簡介】 度為1000 K，比輻射率 ε （吸收系數(shù) α ）為 ，求這時該物體的總輻射出射度 M。 167。 2 電磁輻射 太陽輻射： 太陽是被動遙感主要的輻射源，又叫太陽光，在大氣上界和海平面測得的太陽輻射曲線 如圖所示 。 從太陽光譜曲線可以看出 (… )： 167。 3 太陽輻射 ?太陽光譜相當于 6000 K的黑體輻射； ?太陽輻射的能量主要集中在可見光，其中 ～ 181。m的可見光能量占太陽輻射總能量的 46%，最大輻射強度位于波長 181。m左右； ?到達地面的太陽輻射主要集中在 ～ 181。m波段，包括近紫外、可見光、近紅外和中紅外； ?經(jīng)過大氣層的太陽輻射有很大的衰減；衰減最大的區(qū)間便是大氣分子吸收的最強波段； ?各波段的衰減是不均衡的。 167。 4 太陽輻射與大氣的作用 一、大氣結構 二、大氣成分 三、大氣吸收作用 四、大氣散射作用 五、大氣窗口 ? 地球被大氣圈包圍，大氣圈上界無明顯界線，離地面越高大氣越稀薄，逐步過渡到太陽系空間。一般認為，大氣厚度約 1千公里，且在垂直方向自下而上分為對流層、平流層、電離層、外大氣層。 大氣結構 從地面到大氣上界，大氣的結構分層為： ? 對流層：高度在 7～ 12 km,空氣作垂直運動而形成對流，熱量的傳遞產生天氣現(xiàn)象?？諝鉁囟入S高度而降低，天氣變化頻繁，航空遙感主要在該層內。 ? 平流層：高度在 12～ 50 km，底部為同溫層（航空遙感活動層），同溫層以上，溫度由于臭氧層對紫外線的強吸收而逐漸升高。 ? 電離層：高度在 50～ 1 000 km，大氣中的 O N2受紫外線照射而電離，反射地面發(fā)射的無線電波，對遙感波段是透明的（因波段短），是陸地衛(wèi)星活動空間。 ? 大氣外層： 800～ 35 000 km ,空氣極稀薄，對衛(wèi)星基本上沒有影響。 BACK 大氣主要由氣體分子、懸浮的微粒、水蒸氣、水滴等組成。 氣體： N2 , O2 99% H2O， CO2， CO， CH4， O3 1% 懸浮微粒： 塵埃 煙 氣溶膠 （是一種固體、液體的懸浮物；其核心是固體，如塵埃、花粉、微生物、海水的鹽粒等，在核心外包有液體，直徑在 181。m ,多分布在高度5km以下。） 大氣成分 BACK 大氣的吸收作用： 太陽輻射穿過大氣層時，大氣分子對電磁波的某些波段有吸收作用。 吸收作用使輻射能量轉變?yōu)榉肿拥膬饶?，從而引起這些波段太陽輻射強度的衰減，甚至完全不能通過大氣。 大氣的吸收作用 大氣吸收帶： 大氣中的各種成分對太陽輻射有選擇性吸收，形成太陽輻射的大氣吸收帶（缺失帶）。 大氣的吸收作用 O2吸收帶 ， μm最強 O3吸收帶 ～ μm， μm H2O吸收帶 ～ μm , ～ μm， μm CO2吸收帶 ～ μm, μm, μm, μm 塵埃 吸收量很小 BACK 大氣的散射作用 概念： 輻射在傳播過程中，遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開，即為散射。 散射影響： 使原傳播方向的輻射強度減弱，而增加向其他各方向的輻射。盡管強度不大，但太陽輻射在照到地面又反射到傳感器的過程中，二次通過大氣，在照射地面時，由于增加了漫入射的成分，使反射的成分有所改變。 ?對遙感圖像來說，增加了信號中的噪聲成分，降低了傳感器接收數(shù)據(jù)的質量，造成圖像模糊不清。 ?不同于吸收作用，只改變傳播方向，不能轉變?yōu)閮饶堋? ?大氣的散射是太陽輻射衰減的主要原因。 ?散射主要發(fā)生在可見光區(qū)。 大氣的散射作用 本質： 電磁波在傳輸中遇到大氣微粒而產生的一種衍射現(xiàn)象；該現(xiàn)象只有當大氣中分子或其它微粒的直徑小于或相當于輻射波長時才發(fā)生。 大氣散射類型： 瑞利散射： d λ 由大氣中的原子和分子，如 O N2等分子引起。 對可見光，瑞利散射非常明顯，散射強度與波長的四次方成反比。瑞利散射對于紅外和微波，由于波長更長，散射強度更弱，基本不受影響。 例如：無云的晴空呈現(xiàn)藍色，因為藍光波長短，散射強度大。 朝霞和夕陽 … 大氣的散射作用 大氣的散射作用 米氏散射： d ≈λ 由大氣中的微粒，如煙、塵埃、小水滴及氣溶膠引起。 潮濕天氣米氏散射影響大。 散射強度 與波長的二次方成反比。 非選擇性散射： d λ 散射強度與波長無關。 大氣折射 折射： 電磁波穿過大氣層時，除發(fā)生吸收和散射外，還會出現(xiàn)傳播方向的改變，即折射。折射改變了太陽輻射的方向，但不改變輻射的強度。 大氣的折射與大氣密度有關，密度越大，折射率越大。 BACK 大氣反射 反射： 電磁波穿過大氣層時，若通過兩個介質的交界面，還會出現(xiàn)反射。
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