(工学)Rs第2章遥感讲义

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1、§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响2、大气散射对太阳辐射的影响辐射在传播过程中遇到小微粒使传播方向改变，并向各个方向散开，称之为散射。散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。2021/8/251§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响大气散射有三种情况：1）瑞利散射（图2.15）是指当大气中粒子的直径比波长小的多时发生的散射。这种散射的特点是散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长散射越弱，2021/8/252§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响2）米氏散射是指当大气中的粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。特点是散射强度与波长的

2、二次方成反比，并且散射在光线向前方向比向后方向更强，方向性比较明显。潮湿天气对米氏散射影响较大。图2.162021/8/253§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响3)无选择性散射是指当大气中的粒子的直径比波长大的多时发生的散射。特点是散射强度与波长无关，也就是说在符合无选择性散射的条件的波段中，任何波长的散射强度相同2021/8/254散射造成太阳辐射的衰减，但是散射强度遵循的规律与波长密切相关。瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段米氏散射从近紫外到红外波段都有影响，当波长进入红外波段时，米氏散射的影响超过瑞利散射。微波的波长比粒子的直径要大的多，属

3、于瑞利散射类型，有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。2021/8/255§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响2.2.3大气窗口及透射分析1、折射现象电磁波穿过大气层时，除发生吸收和散射外，还出现传播方向的改变，即发生折射。2021/8/256§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响2、大气的反射电磁波传播过程中，若通过两种介质的交界面，还会出现反射现象.削弱有效信号.2021/8/257§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响3、大气窗口通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。2021/8/258§2.2太阳

4、辐射及大气对辐射的影响1）紫外、可见光、近红外波段（0.3—1.3μm）：摄影成像的最佳波段landsatTM1—4spot卫星的HRV波段2）近、中红外波段（1.5—1.8μm和2.0—3.5μm）：白天日照条件好时扫描的常用波段。TM5、7波段等，用以探测植物含水量以及云、雪，或用与地质制图。3）中红外波段（3.5—5.5μm）包括太阳的通透反射光、通透地面物体发射的热辐射能量。NOAA卫星的AVHRR传感器用3.55—3.93探测海面温度，获得昼夜云图。4）远红外波段（8—14μm）主要通透地物的热辐射能量，适于夜间成像。5）微波波段（0.8

5、—2.5CM）穿透能力强，可以全天候成像，是主动遥感方式。RADARSAT的卫星雷达影象，常用的波段为0.8CM，3CM，5CM，10CM。甚至可以到0.05—300CM。2021/8/259§2.2太阳辐射及大气对辐射的影响4、大气透射的定量分析对于可见光、近红外：30%被大气反射，17%被吸收，22%被散射。到达地面的总能量仅占太阳辐射的31%。2021/8/2510§2.3地球的辐射与地物波谱2.3.1地球辐射与地球辐射的分段特征2.3.2地物波谱特性与常见地物类型的波谱特征§2.3地球的辐射与地物波谱2021/8/25112.3.1地球辐射

6、与地球辐射的分段特征1、地球的辐射源1）地球辐射的概念地球辐射的概念：地球表面和大气电磁辐射的总称。看图2.20，比较太阳辐射与地球辐射。§2.3地球的辐射与地物波谱2021/8/2512(太阳短波辐射)(地球自身长波辐射))2021/8/25132）地球辐射的作用地球辐射的作用：地球辐射是被动遥感中传递地物信息的载体。装载在航空航天平台上的遥感器，接收来自地球辐射携带的地物信息，经过处理，形成遥感图象。2021/8/25142021/8/25152、地球辐射的分段特征：0.3—2.5μm（主要在可见光与近红外波段），地表以反射太阳辐射为主，地球自

7、身的辐射可以忽略。2.5—6.0μm（主要在中红外波段），地表反射太阳和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源。6.0μm以上的热红外波段，地球自身的热辐射为主，地表反射太阳辐射可以忽略不记。§2.3地球的辐射与地物波谱2021/8/2516地球辐射分段特性的意义：1）可见光与近红外波段遥感图象上的信息来自地物反射特性。2）中红外波段遥感图象上既有地表反射太阳辐射的信息，也有地球自身的热辐射的信息。3）热红外波段遥感图象上的信息来自地物本身的辐射特性。§2.3地球的辐射与地物波谱2021/8/25172.3.2、地物波谱特性与常见地物类型的波谱特征

8、在可见光与近红外波段，地物自身的热辐射几乎可以忽略，我们所获取的信息主要以地物反射的太阳辐射为主到达地表的能量=反射能量+