遥感物理基础.ppt

《遥感物理基础.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章遥感物理基础遥感技术是建立在电磁波辐射理论基础上的。不同的物体具有不同的电磁辐射特性－－这是遥感技术的理论依据，也因此才有可能探测、识别物体。对于地学工作者来说，主要是应用遥感技术所获取的图像或磁带（经过处理）进行判读和识别地物。主要内容第一节电磁波和电磁波谱第二节电磁辐射原理及电磁辐射源第三节大气对电磁辐射传输的影响第四节地物波谱特征第五节光和颜色第一节电磁波和电磁波谱一、电磁波及相关基本概念二、电磁波的特性三、电磁波谱一、电磁波及相关基本概念波横波和纵波机械波电磁波电磁辐射波：是振动在空间的传播。横波

2、和纵波：质点的振动方向与传播方向相同的为纵波；两者垂直的为横波。波机械波：由机械振动产生的波。是振源发出的振动在弹性介质中的传播。声波、水波、地震波……其共性是必须依赖于弹性介质，振动的是弹性介质中质点的位移矢量，质点本身并不向前运动，传播的是能量和振动形式。波——机械波电磁波：由电磁振动产生的波。是交变电磁场在空间的传播，它是物质运动，能量传递的一种特殊形式。电磁辐射：电磁波能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和透射等现象）。光波、热辐射、微波、无线电波……由振源发出的电磁振荡在空间的传播，振荡的是空间电场矢

3、量E和磁场矢量B。波——电磁波和电磁辐射电磁波：电磁波是横波，交变的电磁场的矢量方向始终与传播方向垂直。电场矢量E和磁场矢量B始终垂直于传播方向V，电磁波可以在真空中传播，不依赖于介质。波——电磁波EBV理论依据：麦克斯韦的电磁理论；楞茨定律；法拉第的电磁感应定律麦克斯韦的电磁理论：变化的电场在其周围空间产生变化的磁场，变化的磁场又在其周围空间产生变化的电场，这样，交变的电场和磁场相互激发并向外传播，闭合的电力线和磁力线就象一个个套在一起的链条，在空间传播开来，形成电磁波。同理，电磁波传播的是电磁能。波——电磁

4、波电磁波是物质存在的一种形式，以场的形式表现出来。不管是机械波还是电磁波，在运动形式上都是波动。波动的基本特点是时空周期性，时空周期性可以由波动方程的波函数表示：＝A•sin[t-kx)+]式中：－波函数；A－振幅；(t-kx)+－位相；－初位相；－圆频率，＝2/T；k－圆波数，k＝2/；t，x－时空变量波动方程描述电磁波时空周期性的主要物理量波长：是在同一波线上两个相位差为2的质点之间的距离，即一个完整波的长度，以表示周期：以任意点开始，振动传播一个波长所需的时间，以T表示。频率：

5、单位时间内波动前进过程中所包含的波数，以f表示振幅：振动点离开平衡位置两边的最大位移，以A表示，也称强度初相位：波形的时间提前或延后量，以表示。波速：波在单位时间内传播距离。电磁波在真空中的传播速度为每秒3108米/秒，通常用C表示。描述电磁波时空周期性的主要物理量由方程可知，波函数有振幅和位相两部分信息。一般的传感器只记录地物电磁波的振幅即强度信息，而舍弃位相信息。全息成像：在全息摄影中除了记录电磁波的振幅信息，同时记录位相信息。二、电磁波的特性电磁波是一种横波，是以电磁场的形式传播的球面波，即使在真空中

6、也能传播。各种不同的电磁波，在真空中的传播速度均相等，并等于光速。电磁波的特性电磁辐射以波动形式在空间传播——电磁波具有波动特性（如干涉、衍射、偏振、色散等现象）。电磁波是由密集的光子微粒组成——电磁波具有粒子（量子）性（如电磁辐射的光电效应、光化学作用等现象）。电磁波在传播过程中，主要表现为波动性；当电磁辐射与物质相互作用时，主要表现为粒子性。一般说来，波长越短，辐射的粒子性越明显；波长越长，辐射的波动性越明显。此即电磁波的波粒二象性。三、电磁波谱电磁波谱的概念电磁波谱的划分各谱段的特性电磁波谱的概念电磁波谱

7、：将各种电磁波按其波长的（频率）大小，依次排列成图表，这个图表就叫电磁波谱。电磁波是粒子（电子、原子、分子等）发生能级跃迁时产生的，当粒子从较高能级跃迁到较低能级时发射电磁波；反之，吸收电磁波。不同的粒子，发生不同的能级跃迁，产生不同能量，也就是不同波长的电磁波。电磁波谱的划分在电磁波谱中，波长最长的是无线电波，无线电波根据波长不同又分为长波、中波、短波、超短波，其次是微波、红外线、可见光、紫外线，再次是X射线，波长最短的是射线，见下图：10-6m1nm0.38m0.76m3m6m15m1mm1m

8、射线X射线紫外线可见光近红外中红外远红外超远红外微波无线电波1mm=1000m；1m=1000nm电磁波谱的划分紫外波段0.01-0.38m可见光波段0.38-0.76m紫色光0.38-0.43m蓝色光0.43-0.47m青色光0.47-0.50m绿色光0.50-0.56m黄色光0.56-0.59m橙色光0.59-0.62m红色光0.62-0.76m近红外（摄影