教案2電磁輻射與地物光譜特征-在線瀏覽
2025-07-16 21:11本頁面
【正文】 流和天氣現象 。 ? 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 。 大氣是由多種氣體及氣溶膠所組成的混合物。 大氣成分 O3 ? 臭氧主要分布在 10～ 50km的平流層大氣中，極大值出現在 20～ 25km處，對流層中的臭氧含量不到十分之一。 ～ 70176。 ? 70年代，近極地上空臭氧層厚度是很大的，但隨著時間發(fā)展，臭氧層厚度逐漸在減小，目前在南極上空已形成臭氧空洞。 ? 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 （ 如下表 ） 。 ? 不同于吸收作用 ， 只改變傳播方向 ， 不能轉變?yōu)閮饶?。 ? 對遙感圖像來說 ， 降低了傳感器接收數據的質量 ， 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 ? 瑞利散射：由于氣體分子的尺度遠小于光波的波長時發(fā)生的散射 ， 屬小顆粒散射 。 （ 2） 如果入射光的為自然光 ， 散射光的相函數為 （ 1＋ cos2Q)。 時 ， 散射光的偏振度為 0。 時 ， 散射光的偏振度為 1（ 線偏振 ） ，其它角度為部分偏振光 。 ? 米氏散射的特征： （ 1） 電磁波可以穿透介質表面而深入到散射顆粒的內部 。 大氣散射 ? 無選擇散射：大氣粒子的直徑比波長大得多時發(fā)生的散射 ， 散射強度與波長無關 ，在符合無選擇散射的條件的波段中 ， 任何波長的散射強度相同 。 ? 大氣散射系數與高度的關系： —大氣散射系數由分子散射和氣溶膠散射兩部分組成 。 —就平均狀況而言 ， 4km以下的氣溶膠米氏散射占優(yōu) 勢 ， 4km以上的分子散射占相對優(yōu)勢 。 大氣折射與反射 ? 折射現象：電磁波傳過大氣層時出現傳播方向的改變 ， 大氣密度越大 ， 折射率越大 。 ? 太陽輻射經過大氣傳輸時 ， 反射 ， 吸收和散射共同衰減了輻射強度 ， 剩余部分即為透過的部分 。 ? 電磁波通過大氣層時較少被反射 ， 吸收和散射的 ，透射率較高的波段稱為大氣窗口 。 大氣透射的定量分析 ? 光學厚度 光學厚度 ：電磁波沿某一路徑長度的總衰減系數 ， 波長的函數 （ 無因次量 ） 。 光學厚度 ? 透過率 ——通過大氣后的輻照度與通過大氣前的輻照度之比 。 太陽光在地 —氣系統(tǒng)的吸收、散射過程中 對遙感的作用 太陽輻射與地表的相互作用 (… ) 地物的反射率 (… ) 漫反射 (… ) 鏡面反射 (… ) 3 地球輻射特征 ?太陽輻射到達地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，即： 到達地面的太陽輻射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量 ?地表反射的太陽輻射成為遙感記錄的主要輻射能量。一般水體的透射深度可達 10～ 20 m，清澈水體可達 100 m的深度。 反射率（ ρ ）：地物的反射能量與入射總能量的比，即 ρ =(Pρ / P 0) 100%。 ?反射率是可以測定的。 ?地物的反射光譜曲線：反射率隨波長變化的曲線。一般地物的反射近似漫反射，但各個方向反射的能量大小不同。只有在反射波射出的方向才能探測到電磁波，水面是近似的鏡面反射，在遙感圖像上水面有時很亮，有時很暗，就是這個原因造成的。 ? 地球輻射是被動遙感中傳遞地物信息的載體 。 被動遙感的輻射源 ? 太陽輻射近似 6000K的黑體輻射 ， 能量集中在 ～ 。 （ 熱紅外 ） ? 在 ～ （ 主要在可見光和近紅外波段 ） ，地表以反射太陽輻射為主 ， 地球自身的輻射可以忽略 。 ? 在 ～ （ 主要在中紅外波段 ） ， 地表反射太陽輻射和地球自身的熱輻射均為被動遙感的輻射源 。 （ 熱紅外成像 ） 地球輻射的特性 地球輻射的分段特性 了解地球輻射的分段特性的意義 ? 可見光和近紅外波段遙感圖像上的信息來自地物反射特性 。 ? 熱紅外波段遙感圖像上的信息來自地球自身的熱輻射特性 。 ? 地物波譜特性是電磁輻射與地物相互作用的一種表現 。 地物波譜 地球輻射的特性 不同電磁波段中地物波譜特性 ? 可見光和近紅外波段：主要表現地物反射作用和地物的吸收作用 。 （ 熱紅外靈敏遙感器夜間成像河流為亮色條帶 ， 但熱紅外白天成像河流為暗色條帶 ， 為什么 ？ ） ? 微波波段：主動遙感利用地物后向散射；被動遙感利用地物微波輻射 。 ? 一般而言 ， 絕大多數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 ， 特別是 0. 45~0. 56μm的藍綠光波段 。 ? 地表反射的太陽輻射成為遙感記錄的主要輻射能量 。 ?反射率 （ ρ）： 地物的反
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