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1、遥感的定义(狭义):是一门新兴的科学技术,主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测器,通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理,从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。(广义):泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。遥感系统包括:遥感信息源(目标物的电磁波特性)、空间信息获取、遥感数据传输与接收(信息的获取)、遥感图像处理(信息的处理)、遥感信息提取少分析(信息的应用)遥感的分类:按遥感平台分:地面遥感航空遥感航犬遥感(航宁遥感)按传感器的探测波段分:紫外
2、遥感可见光遥感红外遥感微波遥感(多波段遥感)按工作方式分:主动遥感和被动遥感:主动遥感由探测器主动发肘一定心魁波能址并接收口标的后向散射信号;祓动遥感的传感器不向目标发射电磁彼•仅被动接收百标物的自身发射和对自然辐射源的反射能邑°1.4遥感的特点匠4】心面积的同步观测而3数提前综合性和可比桎'应4逼I经济性
3、近:『局隈性i电磁波谱:按电磁波在真空屮传播的波长(由低到高)或频率(由高到低)递增或递减顺序排列,就能得到电磁波谱。红0.62~0.76pm■可见光绿0.50〜0.56pm蓝0.43~0.47pm远红外6~15pm■红外波段中
4、红外3~6pm近红外/倉波红外0.76~3pm■微波1mm~lm•辐射能量,指以电磁波形式向外传送能量,常用Q表示,单位为焦(J)•辐射通量(Radiantflux),又称辐射功率,指单位时间内,通过某一表面的辐射能量,常用C表示,单位为瓦(W),即焦/秒(J・s“),表达为0=dQ/dt•辐射岀射度(Radiamexitancw),又称辐射通量密度,指面辐射源在单位时间内,从单位面积上辐射出的辐射能址,即物体单位面积上发岀的辐射通量,當用M表示,单位为瓦/米2(W・m・2),表达为M=d0/dA•辐射照度(hrzdiance),简
5、称辐照度,指面福射源在单位时间内,从单位面积上接收的辐射能蜀,即照射到物体单位面积上的辐射通量,常用E表示,单位为瓦/米2(W-m'2).表达为E=d^/dA•辐射亮度(Radiance),简称辐亮度,指面辐射源在单位立体角、单位时间内,在某一垂直于辐射方向单位面积(法向面积)上辐射岀的辐射能量,即辐射源在单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量,如图1・4(a)所示,常用L表示,单位为瓦/米2•球面度(W・m—2sJ),表达为L=d2^/d(y・dAcosO*辐射强度(Rndiamintensity)指点辐射源在单位立体角、单位时间
6、内,向某一方向发出的辐射能址,即点辐射源在单位立体角内发出的辐射通虽,常用/表示,单位为瓦/球面度(W・sr“).表达为I=dC/ds黑体和黑体辐射:黑体是绝刈•黑体的简称,指在任何温度下,対各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1(100%)的物体。黑体的热辐射称为黑体辐射。绝对黑体的吸收率口(入,T)三1反射率p(X,T)三0绝对白体则能反射所有的入射光反射率P(入,T)三1,吸收率a(X,T)三0与温度和波长无关.大气散射的三种情况:1瑞利散射:d«X当大气中粒子的直径比入射波长小得多(十分之一)时发牛的散射。2米氏散射:d=入当
7、大气中粒子的直径与入射波长相当时发生的散射。3无选择性散射:d>>入当大气中粒子的肓径比入射波长人得多时发生的散射。人气窗口的概念:由于人气层的反射、散射和吸收作用,使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同,因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫“大气窗口”・(P31)3・大气窗口折射改变了太阳辐射的方向,并不改变太阳辐射的强度°因此,就辐射强度而言,太阳辐射经过大气传输后,主要是反射.吸收和敬射的共同影响衰减了辐射强度,剩余部分即为透过的部分。对遥感传感器而言,只能选择透过率高的波段,才对
8、观测有意义。通常把电磁波通过大气层时校少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口°大气窗口的光谱段主耍有(图2.18):0・3〜即紫外.可见光、近红外波段。这一波段是摄影成像的最佳波段,也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段,如Landsat卫星的TM1-4波图2.18大气窗口段.SPOT卩星的HRV波段。1.5-1.8pm和2・0~3*】,即近、中红外波段二是口天H照条件好时扫描成像的常用波段,如1M的5,7波段等,用以探测柚物含水址以及云、丐•或用于地质制图零,3.5-5.5pm,即中红外波段。该波段除通透反射光外,也1
9、S透地面物体自身发射的热辐射能虽。如NOAA卫星的AVHRR传感器用3.55〜3.93探测海面温度,获得昼夜厶图。8—14切,即远红外波段°主要通透来白地物热辐.射的能星,适于枚间成像。0.8-2.3cm,即微波波段“由于微波穿云透雾