《遥感的基本概念》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遥感的基本概念（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、广义:基于空间平台的，通过电磁波观测地 球，获取地表信息。是对地观测系统、对 地观测理论与对地观测方法的总称。一切无接触的距离测量。狭义:遥遥 感感 的的 概概 念念传感器能量来源大气层地物接收系统数字化分析可视化分析应用遥感过程示意图 遥感信息的获取、传输、处理、判读分析和应用的全过程。遥感信息的获取、传输、处理、判读分析和应用的全过程。电磁波特性电磁波特性信息获取信息获取信息接收信息接收信息处理信息处理信息应用信息应用电磁辐射与地物光谱特征 1 电磁波谱与电磁辐射1.1 1.1 电磁波谱电磁波谱紫外紫外可见可见近近红外红外中中红外红外热红外热红外微微 波波0.3 0.3 mm1.0 1.0
2、 mm3.0 3.0 mm10.0 10.0 mmX XC CS SL LP PKKKaKaKuKu1 m1 mmm1 c1 cmm1 m1 m波长单位之间的换算关系为：1mm = 1000m; 1m = 1000nm可划分为: 射线、X射线、紫外线、可见光、红外 线、微波及无线电波都是电磁波 把电磁波在真空中的波长按或频率按递增或递减顺 序排列,就构成了电磁波谱可见光红外微波1.2 电磁辐射能够发射电磁波的物体称为电磁辐射源，以电磁波的形 式从物体向外发射电磁能量的过程，称为电磁辐射。对遥感而言，电磁辐射源有太阳、地球和人工辐射源三 种情况。1.3 电磁辐射的度量 辐射能量辐射能量 辐射通量
3、辐射通量 辐射通量密度辐射通量密度 辐射强度辐射强度 分谱辐射通量分谱辐射通量 辐射亮度辐射亮度辐射能量辐射能量 QQ电磁辐射是具有能量的，它表现在：电磁辐射是具有能量的，它表现在： 使被辐照的物体温度升高使被辐照的物体温度升高 改变物体的内部状态改变物体的内部状态 使带电物体受力而运动使带电物体受力而运动辐射能量（辐射能量（QQ）的单位可以用焦耳（的单位可以用焦耳（J J）、尔格）、尔格 (erg)(erg)、卡（、卡（calcal）表示）表示辐射通量辐射通量 (radiant flux) (radiant flux) 在单位时间内通过的辐射能量称为辐射在单位时间内通过的辐射能量称为辐射 通
4、量：通量：= Q/ Q/ t t辐射通量（辐射通量（）的的单位是瓦特单位是瓦特= =焦耳焦耳/ /秒秒 （W=J/SW=J/S）辐射通量密度辐射通量密度 (irradiance) E(irradiance) E、(radiant (radiant exitanceexitance) M) M单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度：单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度：E E辐照度辐照度= = / / A MA M辐射出射度辐射出射度= = / / A A辐射通量密度辐射通量密度的的单位是瓦单位是瓦/ /米米 （W/mW/m ）辐射源辐射源辐照度辐照度辐辐 射射 出出 射射 度度被被辐照物辐照物辐
5、射体辐射体法向法向辐射强度辐射强度 (radiant intensity) I(radiant intensity) I辐射强度是辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的描述点辐射源的辐射特性的，指，指 在某一方向上单位立体角内的辐射通量：在某一方向上单位立体角内的辐射通量：I=I= / / 辐射强度（辐射强度（I I）的的单位是瓦单位是瓦/ /球面度（球面度（W/SrW/Sr）辐射强度辐射强度点点辐射源辐射源分谱辐射通量分谱辐射通量分谱辐射通量是波长分谱辐射通量是波长 的函数，的函数，单位波长间隔内单位波长间隔内 的辐射通量称为分谱辐射通量：的辐射通量称为分谱辐射通量： = = / / 分谱辐射通
6、量分谱辐射通量的的单位是瓦单位是瓦/ /微米（微米（W/W/mm） 1 1- - 2 2间隔内的间隔内的 (1 1- - 2 2)? )? 总辐射通量总辐射通量 ？辐辐 射射 通通 量量波长波长分谱？分谱？分谱辐射通量分谱辐射通量分谱辐照度、分谱辐射出射度分谱辐照度、分谱辐射出射度分谱辐射强度分谱辐射强度“ “分谱分谱” ”两字可以忽略两字可以忽略辐射亮度辐射亮度 (radiance) L(radiance) L单位面积、单位波长、单位立体角内的辐射单位面积、单位波长、单位立体角内的辐射 通量称为辐射亮度：通量称为辐射亮度：L=L= / / A A 辐射亮度（辐射亮度（L L）的的单位是瓦单位
7、是瓦 / / 米米 微米微米 球面度球面度 （W/mW/m m m SrSr）亮度亮度 L L面辐射源面辐射源立体角立体角 A A小小 结结辐辐 射射 度度 量量 一一 览览 表表辐辐辐辐射量射量符号符号定定义义义义单单单单位位辐辐辐辐射能量射能量QQ焦耳焦耳(J)(J)辐辐辐辐射通量射通量 (2)(2) Q/ Q/ t( t( ) )瓦瓦(W)(W)辐辐辐辐照度照度E E (2)(2) / / A (A ( ) )瓦瓦/ /米米 (W/m(W/m) )辐辐辐辐射出射度射出射度MM (2)(2) / / A (A ( ) )瓦瓦/ /米米 (W/m(W/m) )辐辐辐辐射射强强度度I I (2
8、)(2) / / ( ( ) )瓦瓦/ /球面度球面度(W/Sr)(W/Sr)辐辐辐辐射亮度射亮度L L 2(3)2(3) / / A A ( ( ) ) 瓦瓦/ /米米 球面度球面度 (W/m(W/m Sr) Sr)2. 电磁辐射的基本定律2.1 黑体辐射定律黑体?普朗克定律（黑体辐射定律）黑体辐射定律瑞利-琴斯定律波长（微米）辐射能量斯忒藩-波耳兹曼定律维恩位移定律辐射能量波长（微米）太阳温度、海洋温度、地表温 度、火点温度（1）基尔霍夫定律2.2实际地物的辐射地物发射率地物发射率分类小结 电磁辐射的度量：辐射通量密度、辐照度 、辐射亮度 黑体辐射：普朗克定律，基尔霍夫定律 实际地物的辐射
9、：吸收率和反射率之间的 关系3. 太阳辐射及对大气辐射的影响3.1 太阳常数3.2 太阳光谱 太阳能量的光谱分布(百分比)辐射能量3.3 大气对辐射的作用 吸收：水、臭氧、二氧化碳 散射：瑞利散射、米散射和无选择性散射瑞利散射1.条件：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。这种散射主要由大气 中的原子和分子，如N2，CO2，O3和O2分子等引起的。 2.特点：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。 3.影响：瑞利散射对可见光的影响很大。 4.例子：无云的晴空呈现蓝色；朝霞和夕阳都偏橘红色；MSS4的图像远没有MSS7 的图像清晰。返回返回米氏散射1.条件：当大气中粒子的直径
10、与辐射的波长相当时发生的散射。这种 散射主要由大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起. 2.特点：散射的强度与波长的二次方成反比，方向性比较明显。 3.影响：云雾对红外线的散射主要是米氏散射。 无选择性散射 1.条件:当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。 2.特点:散射强度与波长无关，即对发生无选择性散射的波 段，任何波长的散射强度都相同。 3.由于云雾中水滴的粒子直径比可见光波长大很多，所以 无论从哪个角度看，云都是白色的。紫外紫外可见可见近近红外红外中中红外红外热红外热红外微微 波波0.3 0.3 mm1.0 1.0 mm3.0 3.0 mm10.0 10.0 mm100%
11、100%0%0%大气大气 透过率透过率X XC CS SL LP PKKKaKaKuKu3.4 大气窗口1 m1 mmm1 c1 cmm1 m1 mTM（专题绘图仪）传感器共7个波段分别是： Tm1波段：0.45m-0.50mTm2波段：0.52m-0.60m Tm3波段：0.63m-0.69mTm4波段：0.76m-0.94mTm5波段：1.55m-1.75mTm6波段：10.4m-12.5mTm7波段：2.08m-2.35m SPOT多光谱图像三个波段：SPOT1波段：0.50m-0.59mSPOT2波段：0.61m-0.69mSPOT3波段：0.79m-0.89m 传感器波段的设置一般选择大气窗口小结 太阳常数 大气对辐射传输的作用：吸收和散射散射和粒子半径的关系 大气窗口
