教案2電磁輻射與地物光譜特征-文庫吧資料
2025-05-21 21:11本頁面
【正文】 的短波輻射對地表進(jìn)行探測和成像 。 （ 可見光和近紅外 ） ? 地球自身熱輻射近似 300K的黑體輻射 ， 能量集中在 。 ? 裝載在航天航空平臺上的遙感器 ， 接受來自地球輻射攜帶的地物信息 ， 經(jīng)過處理形成遙感影像 。 太陽輻射與地物的相互作用 地球的輻射與地物波譜 (1) 地球的輻射源 (2) 地球輻射的特性（分段特性） (3) 地物波譜的特征（反射波譜特征） (4) 地物波譜特性的測量 (5) 微波輻射與雷達(dá)遙感 地球輻射 ? 地球輻射：地球表面和大氣電磁輻射的總稱 。 物體的反射滿足反射定律，入射角等于反射角。 不論入射方向如何，其反射出來的能量在各個方向是一致的。 ?反射率也與地物的表面顏色、粗糙度和濕度等有關(guān)。 ?地物在不同波段的反射率是不同的。 ?地表吸收太陽輻射后具有約 300 K的溫度，從而形成自身的熱輻射，其峰值波長為 μm ，主要集中在長波，即6μm 以上的熱紅外區(qū)段。 ?一般而言，絕大多數(shù)物體對可見光都不具備透射能力，而有些物體如水，對一定波長的電磁波則透射能力較強(qiáng)，特別是 0. 45~0. 56μm 的藍(lán)綠光波段。 大氣透射的定量描述 ? 太陽輻射透過大氣并被地表反射 （ 有用的 ） ； ? 太陽輻射被大氣散射后被地表反射 （ 糾正后有用 ） ； ? 太陽輻射被大氣散射后直接進(jìn)入傳感器； ? 太陽輻射透過大氣被地物反射后又被地表發(fā)射進(jìn)入傳感器； ? 被視場以外地物反射后進(jìn)入視場的交叉輻射項 。 大氣的總光學(xué)厚度 ：在某一垂直路徑上 ， 從大氣頂層到地表的總衰減系數(shù) 。 （ 對地遙感要用的部分 ） 大氣窗口 大氣窗口主要光譜波段 大氣窗口 波段 透射率 /% 應(yīng)用舉例 紫外、可見光、 近紅外 ～ μm ＞ 90 TM1 SPOT的HRV 近紅外 ～ μm 80 TM5 近 中紅外 ～ μm 80 TM7 中紅外 ～ μm NOAA的 AVHRR 遠(yuǎn)紅外 8～ 14 μm 60～ 70 TM6 微波 ～ 100 Radarsat ? 在可見光和近紅外波段 ， 太陽輻射 30％被云或其它粒子反射 ， 22％ 被散射 ， 17％ 被吸收 ， 到達(dá)地面能量 31％ 。 ? 由于大氣層的反射 、 散射和吸收作用 ， 使得太陽輻射的各波段受到衰減的作用輕重不同 ， 因而各波段的透射率也各不相同 。 ? 反射現(xiàn)象：電磁波在傳播過程中 ， 通過兩種介質(zhì)的交界面時會出現(xiàn)反射現(xiàn)象 ， 反射現(xiàn)象出要出現(xiàn)在云頂 （ 云造成的噪聲 ） 。 ? 分子散射與氣溶膠散射光強(qiáng)之比隨角度和能見度的變化規(guī)律 。 —?dú)馊苣z顆粒密度隨高度呈指數(shù)衰減 。 大氣散射 大氣散射的特點(diǎn) ? 群體散射強(qiáng)度是個體散射強(qiáng)度的線性和 。 （ 2） 由于顆粒尺度與波長可以比擬 ， 所以顆粒的不同部位往往處在不同的電場強(qiáng)度下 ， 導(dǎo)致誘發(fā)電流的產(chǎn)生 ， 一方面這高度電流會產(chǎn)生高變的磁場 ， 另一方面電流的存在意味著焦耳熱損耗的出現(xiàn) ——電磁波的吸收 。 大氣散射 ? 米氏散射：大氣中的氣溶膠顆粒 ， 云滴 ， 雨云滴等的直徑與入射光的波長可以比擬或大于入射光的波長時發(fā)生的散射 。 （ 4） 當(dāng) Q取 90176。 （ 3） 當(dāng) Q取 0或 180176。 ? 小顆粒散射的特征： （ 1） 散射光強(qiáng)度與波長 4次方成反比 ， 由此可以解釋天空為什么呈藍(lán)色 。 ? 散射主要發(fā)生在可見光區(qū) 。 ? 大氣的散射是太陽輻射衰減的主要原因 。 大氣的吸收作用 O2吸收帶 m， μ m最強(qiáng) O3吸收帶 ～ μ m， μ m H2O吸收帶 ～ μ m , ～ μ m， μm CO2吸收帶 ～ μ m, μ m, μ m, μ m 塵埃 吸收量很小 大氣散射 ? 散射的概念：電磁波與物質(zhì)相互作用后電磁波偏離原來的傳播方向的一種現(xiàn)象 。 大氣對輻射的吸收 ? 真正對電磁波傳播起重要吸收作用的是一些非常少量的氣體 ， 其中作用最為顯著的有臭氧 ， 二氧化碳 ， 甲烷和水汽 。區(qū)域內(nèi)達(dá)到極大值。 ? 臭氧的總含量具有明顯的地域分布特征及季節(jié)變化，在赤道上空臭氧含量最少，在高緯度地區(qū) 60 176。 氣體： N2， O2， H2O， CO2， CO， CH4， O3 氣溶膠 大氣的成分可分為常定成分（ N2， O2 ，CO2等）與可變成分兩個部分（水汽，氣溶膠）。 ? 大氣外層 ： 800～ 35 000 km ,空氣極稀薄 ， 對衛(wèi)星基本上沒有影響 。 底部為同溫層 （ 航空遙感活動層 ） ， 同溫層以上為暖層 ， 溫度由于臭氧層對紫外線的強(qiáng)吸收而逐漸升高 。 上界隨緯度和季節(jié)而變化 。 ?氣壓隨高度是以負(fù)指數(shù)形式遞減。m波段，包括近紫外、可見光、近紅外和中紅外；
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