《遥感概论》作业二1. 大气的散射有几种类型?不同类型分别有什么特征?(1)瑞利散射①散射光强与光波波长的四次方成反比,波长愈短的电磁波,散射愈强烈在大气中太阳光的瑞利散射会导致弥漫天空辐射,这就是天空为蓝色和的太阳本身为黄色色调的原因②散射光强随观察方向而变,在不同的观察方向上,散射光强不同前向和后向的散射光最强,都比垂直方向强一倍③散射光具有偏振性,其偏振程度决定于散射光与偶极矩方向的夹角前向和后向的散射光与入射光偏振状态相同;而垂直方向的散射光为全偏振,即其平行分量为零,只存在垂直分量2)米氏散射①米氏散射的散射强度与光波波长的二次方成反比这比瑞利散射大得多,散射强度随波长的变化不如瑞利散射那样剧烈随着尺度参数增大,散射的总能量很快增加,并最后以振动的形式趋于一定值②散射光强随角度变化出现许多极大值和极小值,当尺度参数增大时,极值的个数也增加③当尺度参数增大时,前向散射与后向散射之比增大,使粒子前半球散射增大;当尺度参数减小时, 米氏散射结果可以简化为瑞利散射当尺度参数很大时,它的结果又与几何光学结果一致;而在尺度参数比较适中的范围内,只有用米氏散射才能得到唯一正确的结果3)无选择性散射①散射强度与波长无关,凡在符合无选择性散射条件的波段中,任何波长的散射强度相同。
②散射体中往往包含很多散射粒子,因此每个粒子的散射光都会被其他粒子再散射2. 太阳辐射传播到地表又返回到遥感传感器这一整个过程中发生了哪些重要的 物理现象?大气的吸收作用;大气的散射作用;大气的反射、折射、散射、透射太阳辐射能在大气传输过程中,被大气中微粒散射和吸收而衰减波长位于大气窗口的能量才能通过大气层,并经大气衰减后到达地表不同波长的能量到达地表后,被选择性反射,吸收,透射,折射太阳辐射再次通过大气层时,包含不同地表特征波谱响应的能量,再次经大气吸收,散射衰减 不仅使传感器接收的地面辐射强度减弱,而且由于散射产生天空散射光使遥感影像反差降低并引起遥感数据的辐射,几何畸变, 图像模糊, 直接影像到图像的清晰度,质量和解译精度3. 大气散射现象有几种类型?根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波 遥感的区别,说明为什么微波遥感具有穿透云雾能力而可见光不能?①瑞利散射②米氏散射③无选择性散射大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生大气云层中,小雨滴的直径相对其他微粒最大,对可见光只有无选择性散射发生,云层越厚,散射越强, 而对微波来说,微波波长比粒子的直径大很多,则又属于瑞利散射的类型,散射强度与波长四次方成反比,波长越长散射强度越小,所以微波才有可能有最小散射,最大透射,而被成为具有穿云透雾的能力。
4. 从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物的反射波 谱特性?地表反射的太阳辐射是地表的主要辐射来源,而来自地球本身的辐射,几乎可以忽略不计地球自身的辐射主要集中在长波,该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计,因此只考虑地表物体自身的热辐射两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分,在2.5~6um,即中红外波段,地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略波段名称可见光与近红外中红外远红外波长0.3~2.5um 2.5~6um >6um 辐射特性地表辐射太阳辐射为主地表辐射太阳辐射和自身的热辐射地表物体自身热辐射为主比辐射率波谱特性曲线的形态特征可以反映地面物体本身的特性,包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性特别是曲线形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体,尤其在夜间, 太阳辐射消失后,地面发出的能量已发射光谱为主,单侧起红外辐射及微波辐射并与同样温度条件下的比辐射率曲线比较,是识别地物的重要方法之一地物反射波普曲线除随不同地物不同外,同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现也不同一般说,地物发射率随波长变化有规律可循,从而为遥感影像的判读提供依据。