应用遥感技术与实验重点

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1、......第一章绪论一、遥感的概念：从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。从广义上理解，遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场/力场/机械波的探测。从狭义上理解,遥感的探测对象只有电磁波.重力/磁力/声波/地震波等的探测属于物探范畴二、遥感的分类：1按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感。2按探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、

2、微波遥感等。紫外遥感:探测波段在0.05一0.38µm之间;可见光遥感:探测波段在0.38一0.76µm之间;红外遥感:探测波段在0.76一1000µm之间;微波遥感:探测波段在1mm一1m之间;多波段遥感:指探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。3按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等4按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式5按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感（1）被动式遥感：直接接收目标物对太阳辐射的反射，或因目标物自身温度而发射的热辐射的

3、遥感系统。（2）主动式遥感：利用自身能源主动向目标发射电磁波，同时接收由目标反射或散射回来的电磁波信息的遥感系统。雷达就是一种主动式遥感探测系统。第二章电磁辐射与地物光谱特征一、太阳辐射及大气对太阳辐射的影响1.太阳辐射：（1）太阳辐射是一种短波辐射；（2）太阳辐射最强的波段在可见光部分；（3）太阳辐射最大值位于青蓝光波段λmax=0.47μm2.大气对太阳辐射的影响：太阳辐射穿过大气层时,大气对太阳辐射有反射/吸收/散射作用大气的成分：多种气体、固态和液态悬浮的微粒混合组成的。大气物质与太阳辐射相互作用(

4、反射、吸收、散射)，是太阳辐射衰减的重要原因。（1）大气对辐射的吸收作用：大气分子对太阳辐射有选择性吸收作用，大气中不同成分的分子吸收的电磁波波段不同。（2）大气对辐射的散射作用散射是辐射在传播过程中遇到微粒而使辐射向各个方向散开的现象。散射只有在大气中的分子或其它微粒的直径小于或相当于辐射波长时才能发生。大气散射有瑞利散射、米氏散射和无选择性散射三种情况。①瑞利散射主要由大气中的原子和分子引起，其散射强度与波长的4次方成反比。②米氏散射主要由大气中的烟尘、小水滴、气溶胶等引起，其散射强度与波长的2次方成反

5、比，并且具有较强的方向性。遇潮湿天气时米氏散射影响较大。③无选择性散射发生在大气颗粒直径较波长大的多的情形下，其散射强度与波长无关。因此对波长较短的蓝光散射较强，这就是晴朗天空呈现蓝色的原因。而由于只剩下波长最长的红光，散射最弱，透过大气最多，加上剩余的少量绿光，最后合成呈现橘红色，所以朝霞和夕阳都偏橘红色。（3）太阳高度角变化与太阳辐射：A.斜射B.太阳光线倾斜照射时的大气层厚度和质量3.大气窗口和透射分析折射现象：大气通过大气层时，除发生吸收和散射外，还会发生折射，大气密度越大，折射率越大。反射现象：电

6、磁波传播过程中通过两种介质的交界面上时，会出现反射现象。反射现象主要发生在云层顶部，取决于云量和云雾，而且各个波段均受到不同程度的影响。云量越多、云层越厚，反射越强。大气对太阳辐射的衰减总体规律：大气吸收15％，散射和反射42％，其余43％太阳辐射到达地面。又一说：大气吸收17％，散射22％，反射30％，其余31％太阳辐射学习好帮手......到达地面。黑体辐射（1）绝对黑体在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则该物体是绝对黑体

7、（Blackbody）。显然，绝对黑体的吸收率为1，反射率＝0，透射率＝0，与温度和波长无关，达到最大的吸收，最大的发射。自然界不存在绝对黑体，黑色的烟煤、恒星、太阳接近绝对黑体，人工制造的接近黑体的吸收体试验中的黑体是人工方法制成的。（2）黑体辐射规律1)普朗克热辐射定律表示出了黑体辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律。2)玻耳兹曼定律对普朗克定律在全波段内积分，得到斯蒂芬－玻尔兹曼定律。即黑体总辐射通量随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。因此，温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大

8、的变化。是红外装置测定温度的理论基础。3)维恩位移定律随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。高温物体发射较短的电磁波，低温物体发射较长的电磁波。二、大气窗口和透射分析折射现象：大气通过大气层时，除发生吸收和散射外，还会发生折射，大气密度越大，折射率越大。反射现象：电磁波传播过程中通过两种介质的交界面上时，会出现反射现象。反射现象主要发生在云层顶部，取决于云量和云雾，而且各个波段均受到不同程度的影