mrsic2遙感電磁輻射基礎-在線瀏覽
2025-07-13 19:01本頁面
【正文】 ，是因為產(chǎn)生它的波源不同。 可見光： 波長范圍： ～ ，人眼對可見光有敏銳的感覺，是遙感技術應用中的重要波段。 微波： 波長范圍為 1 mm～ 1 m，穿透性好，不受云霧的影響 。 ? 近紅外： ～ 181。 ? 中紅外： ～ 181。 ? 遠紅外： ～ 181。 ? 超遠紅外 ： ～ 1 000 181。 紅外線的劃分 167。 h是普朗克常數(shù)， ν是光的頻率， ν與光速 c、波長 λ之間都是可換算的 . 輻射能即可以表示輻射源發(fā)出的電磁波的能量，也可以表示被輻射表面接收到的電磁波的能量。 ?hQ ?dtdQd ??黑體輻射 ? 黑體是絕對黑體的簡稱，指在任何溫度下，對各種波長的電磁輻射的吸收系數(shù)恒等于 1（ 100%）的物體。 黑體模型 普朗克定理 ? 波長 λ ，光學遙感中一般單位用 μ m 或 nm； ? 波數(shù) v=1/λ ，單位一般為 cm1； ? 頻率 f=c0/λ ,單位為1/s,其中 c0為光速。 1. 黑體：在任何溫度下，對各種波長的電磁輻射的吸收系數(shù)等于 1（ 100%）的物體。 黑體輻射定律 普朗克定律 黑體輻射的能量是由溫度決定的 Max Planck (1858 – 1947) Nobel Prize 1918 黑體溫度越高，輻射最大值對應的波長越短 620 K 380 K 黑色的煤煙，吸收系數(shù)接近 99％，接近絕對黑體 黑體輻射定律 (1)普朗克熱輻射定律 表示出了黑體輻射通量密度與溫度的關系以及按波長分布的規(guī)律。 B. 溫度越高，輻射通量密度越大，不同溫度的曲線不同。 斯特潘 玻耳茲曼 (StefanBoltzmann) 定律 ? 對普朗克定律在全波段內(nèi)積分，得到斯蒂芬－玻爾茲曼定律。 TbW 4??σ : 斯蒂芬－玻爾茲曼常數(shù)，（ 177。 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。 2) 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。 ?灰體 (grey body)：發(fā)射率小于 1，常數(shù) ?選擇性輻射體：發(fā)射率小于 1，且隨波長而變化。 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。這種特征構成了紅外遙感的理論基礎。 K 黑體溫度增加時 ， 其輻射曲線的峰值波長向短波方向移動 。 3 太陽輻射 ? 在大氣上界測得的太陽輻射光譜曲線為平滑的連續(xù)的光譜曲線，它近似于 6000K的黑體輻射曲線。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； ? 各波段的衰減是不均衡的。 4 太陽輻射與大氣的相互作用 ? 大氣概況 ? 大氣的吸收作用 ? 大氣的散射作用 ? 大氣窗口 ? 大氣校正 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,溫度隨高度而降低，天氣變化頻繁，航空遙感主要在該層內(nèi)。 ? 中間層：高度在 50～ 80 km，溫度隨高度增加而降低 ? 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，對遙感波段是透明的，是陸地衛(wèi)星活動空間。 大氣成分 ? 大氣主要由氣體分子、懸浮的微粒、水蒸氣、水滴等組成。 Absorption of EM energy by the atmosphere 吸收 大氣的吸收作用 大氣的吸收作用： 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。高空遙感很少使用紫外波段的原因。兩個吸收帶；對航空遙感影響不大。到處都是吸收帶。因此，水對紅外遙感有極大的影響?？梢院雎圆挥嫛? 大氣的散射作用 不同于吸收作用，只改變傳播方向，不能轉變?yōu)閮?nèi)能。 對遙感圖像來說，降低了傳感器接收數(shù)據(jù)的質量，造成圖像模糊不清。 大氣發(fā)生的散射主要有三種： 瑞利散射： d λ 米氏散射： d ≈ λ 非選擇性散射： d λ
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