教案2電磁輻射與地物光譜特征(參考版)
2025-05-17 21:11本頁(yè)面
【正文】 微波對(duì)于海水特別敏感，其波長(zhǎng)很適合于海面動(dòng)態(tài)情況（海面風(fēng)、海浪等）的觀測(cè)。 電磁波通過(guò)介質(zhì)時(shí)，部分被吸收，強(qiáng)度要衰減。同時(shí)，觀察精度和取樣速度往往不能協(xié)調(diào)。對(duì)于熱帶雨林地區(qū)更有意義。（ 微波波段劃分 ） 微波遙感特性： ? 能全天候、全天時(shí)工作 (… )； ? 對(duì)某些地物具有特殊的波譜特征； ? 對(duì)冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力 (… )； ? 對(duì)海洋遙感具有特殊意義 (… )； ? 分辨率較低，但特征明顯 (… )。影響地物對(duì)雷達(dá)信號(hào)的后向散射能力的因素有：表面狀況（如：地形，粗糙程度）、電學(xué)性質(zhì)（介電常數(shù)）及含水量等。 地物的熱輻射 在電磁波譜中，波長(zhǎng)在 1mm～ 1m范圍的波稱微波。 ? 探測(cè)地物的熱輻射特性的熱紅外遙感在夜間和白天進(jìn)行的結(jié)果是不同的。 地物的輻射能量與溫度的四次方成正比，比熱、熱慣性大的地物，發(fā)射率大。 地物的發(fā)射率與地表的粗糙度、顏色和溫度有關(guān)。 ?反射光譜特性的測(cè)量方法 （ 1） 樣品的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量 （ 2） 野外測(cè)量?jī)煞N方法 BACK 地物波譜特性的測(cè)量 溫度一定時(shí)，物體的熱輻射遵循基爾霍夫定律。 地物波譜特性的測(cè)量 ?可見(jiàn)光和近紅外波段是研究地表的主要波段 。 ?地物存在 “ 同物異譜 ” 和 “ 異物同譜 ” 現(xiàn)象 。 巖石礦物的光譜曲線 巖石的光譜曲線 地物波譜曲線的作用 ?物體波譜曲線形態(tài) ， 反映出該地物類(lèi)型在不同波段的反射率 ， 通過(guò)測(cè)量該地物類(lèi)型在不同波段的反射率 ， 并以此與遙感傳感器所獲得的數(shù)據(jù)相對(duì)照 ，可以識(shí)別遙感影像中的同類(lèi)地物 。 葉綠素含量不同時(shí)水體的光譜曲線 ?巖石的反射波譜主要由礦物成分 、 礦物含量 、 物質(zhì)結(jié)構(gòu)等決定 。 水中其它物質(zhì)對(duì)波譜特征的影響 ?水中含有泥沙 ， 在可見(jiàn)光波段的反射率會(huì)增加 ，峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū) 。 三種不同類(lèi)型土壤在干燥環(huán)境下的光譜曲線 水體的波譜特征 ?純凈水體的反射主要在可見(jiàn)光中的藍(lán)綠光波段 ，在可見(jiàn)光其它波段的反射率很低 。 ?在干燥條件下 ， 土壤的波譜特征主要與成土礦物（ 原生礦物和此生礦物 ） 和土壤有機(jī)質(zhì)有關(guān) 。 影響植被波譜特征的主要因素 ?植物類(lèi)型 ?植物生長(zhǎng)季節(jié) ?病蟲(chóng)害影響等 植被波譜特征大同小異 ， 根據(jù)這些差異可以區(qū)分植被類(lèi)型 、 生長(zhǎng)狀態(tài)等 。 在可見(jiàn)光波段 在近紅外波段 從 ，形成一個(gè)爬升的 “ 陡坡 ” ,至 有一個(gè)峰值，反射率最大可達(dá) 50％，形成植被的獨(dú)有特征。 ?表示方法：一般采用二維幾何空間內(nèi)的曲線表示 ， 橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng) ， 縱坐標(biāo)表示反射率 。 否則水體會(huì)形成非常亮的耀斑 ， 周?chē)匚锏姆瓷湫畔⒂惺艿礁蓴_和削弱 。 地物反射波譜特征 物體表面性質(zhì)對(duì)反射的影響 ?遙感圖像上記錄的輻射亮度 ， 既與輻射入射方位角和天頂角有關(guān) ， 也與反射方向的方位角和天頂角有關(guān) 。 自然界種絕大多數(shù)地物的反射都屬于這種類(lèi)型的反射 ， 又叫 非朗伯面反射 。 即當(dāng)入射輻照度 I一定時(shí) ， 從任何角度觀察反射面 ， 其反射輻照亮度是一個(gè)常數(shù) ， 這種反射面又叫 朗伯面 。 物體表面性質(zhì)對(duì)反射的影響 地物反射波譜特征 （ 2） 漫反射： 發(fā)生在非常粗糙的表面上的一種反射現(xiàn)象 。 只有在反射波射出的方向才能探測(cè)到電磁波 。 地物反射率 地物反射波譜特征 ?地物的反射類(lèi)型：根據(jù)地表目標(biāo)物體表面性質(zhì)的不同 ， 物體反射大體上可以分為 3種類(lèi)型 ， 即鏡面反射 、 漫反射 、 實(shí)際物體的反射 （ 1） 鏡面反射：發(fā)生在光滑物體表面的一種反射 。 ?地物在不同波段的反射率是不同的，利用地物反射率的差別，可以判斷地物的屬性。 表征物體對(duì)電磁波譜的反射能力。 地物反射 ?地物的反射：太陽(yáng)光通過(guò)大氣層照射到地球表面，地物會(huì)發(fā)生發(fā)射作用，反射后的短波輻射一部分為遙感器所接收。 一般水體的透射深度可達(dá) 10～ 20 m， 清澈水體可達(dá) 100 m的深度 。 地球輻射的特性 地物反射波譜特征 ? 太陽(yáng)輻射到達(dá)地表后 ， 一部分反射 ， 一部分吸收 ， 一部分透射 ， 即： 到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量 。 （ 樹(shù)葉蒼翠欲滴 、 水下溫度 ） ? 熱紅外波段：主要表現(xiàn)地物熱輻射作用 。 ? 地物波譜的作用：不同類(lèi)型的地物 ， 其電磁波響應(yīng)的特性不同 ， 因此地物波譜特征是遙感識(shí)別地物的基礎(chǔ) 。 地球輻射的特性 ? 地物波譜：地物的電磁波響應(yīng)特性隨電磁波長(zhǎng)改變而變化的規(guī)律 ， 稱為地表物體波譜 ， 簡(jiǎn)稱地物波譜 。 ? 中紅外波段遙感圖像上 ， 既有地表反射太陽(yáng)輻射的信息 ， 也有地球自身的熱輻射的信息 。 ? 在 ， 以地球自身的熱輻射為主 ， 地表反射太陽(yáng)輻射可以忽略 。 即在該波段范圍內(nèi) ， 對(duì)地觀測(cè)遙感主要以太陽(yáng)
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