Lecture2 遥感电磁辐射基础ppt课件.ppt

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1、遥感原理与应用主讲：余瀚第二讲第2课遥感电磁辐射基础2.1电磁波谱与黑体辐射遥感是利用传感器主动或被动地接受地面目标反射或发射的电磁波，通过电磁波所传递的信息来识别目标，从而达到探测目标物的目的应掌握有关电磁波的知识一、电磁波及其传输特性（一）电磁波的产生电磁波是电磁振动的传播。当电磁振荡进入空间时，变化的磁场激发了变化的电场，使电磁振荡在空间传播，形成电磁波，也称电磁辐射电磁波是横波，质点的震动方向与波的传播方向垂直电磁波示意图E电场，M磁场，C传播方向WavemodelofelectromagneticRadiation

2、二、电磁波的性质电磁波的性质与光波相同，在真空中传播速度c为3*108m/sc=f*,f频率，波长波长与频率电磁波的性质遇到介质（气体、液体、固体），发生一系列现象：反射：镜面反射：入射角等于反射角漫反射：反射向四面八方折射：射入介质，折射角一般不等于入射角吸收：部分被介质吸收透射：从入射延伸方向射出介质发射：自身向外辐射能量电磁波与物体间的相互作用图电磁波的性质反射、吸收和透射的能量和等于入射的总能量反射率=（反射能量/入射总能量）*100%吸收率=（吸收能量/入射总能量）*100%透射率=（透射反射能量/入射总能量）

3、*100%散射：辐射传播中，若遇到小粒子，会向四面八方散去，电磁波强度和方向发生各种变化，即散射。强度随波长改变。偏振：振动方向随时间改变，在与传播方向垂直的平面变化。振动方向不随时间变化，称线偏振三、电磁辐射测量为了定量地描述电磁辐射，必须了解下面辐射测量的定义及其度量单位。辐射能量W:电磁辐射的能量，单位是J。辐射通量φ:单位时间内通过某一面积的辐射能量，是辐射能流的单位，记为φ=dW/dt。用W（J/s）表示；辐射通量是波长的函数，总辐射通量应该是各波段辐射通量之和或辐射通量的积分值。辐射通量密度（E）：单位时间内通过

4、单位面积的辐射能量辐照度I：被辐照的物体表面单位面积上的辐射通量，记为:I=dφ/dS。单位是W/m2,S为面积。辐射出射度M：温度为T的辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，记为:dφ/dS。单位也是W/m2，S为面积。辐照度I与辐射出射度M都是辐射通量密度的概念，只不过前者为物体接收的辐射，后者为物体发出的辐射,它们都与波长有关。Theconceptofradiantfluxdensityforanareaonthesurfaceoftheearth.Irradianceisameasureoftheamountofin

5、comingenergyinWattsm-2.ExitanceisameasureoftheamountofenergyleavinginWattsm-2.辐射通量密度(radiantfluxdensity):辐照度（irradiance）辐射出射度(exitance)四、电磁波谱概念：按照电磁波在真空中传播的波长或频率排列形成的一个连续谱带电磁波区域划分（以波长为界）：电磁波谱波段波长无线电波长波中波和短波超短波3000以上10-3000m1-10m微波1mm-1m红外波段超远红外波段远红外（热红外）中红外近红外0.76-

6、1000μm15-1000μm6-15μm3-6μm0.76-3μm可见光红橙黄绿青蓝紫0.38-0.76μm0.62-0.76μm0.59-0.62μm0.56-0.59μm0.50-0.56μm0.47-0.50μm0.43-0.47μm0.38-0.43μm紫外波段10-3-3.8×10-1μmX射线10-6-10-3μm射线<10-6μm也有人把0.76-15μm看作近红外,15-1000μm看作远红外可见光：蓝：0.4-0.5m绿：0.5-0.6m红：0.6-0.7m红外(Infrared,IR)反射红外（

7、reflectiveIR）：0.7-3.0m热红外(ThermalIR)：3.0-100m以往用法：近红外：0.7-1.1m中红外：1.1-3.0（6.0，8.0）m远红外：8.0-100m目前遥感界习惯用法：近红外（NIR,near-infrared）：0.7-1.1m短波红外(SWIR,shortwaveIR）：1.1-3.0（2.5）m中红外(MWIR,MidwaveIR)：3.0-6.0（8.0）m热红外(TIR,ThermalIR)：8.0-15m微波波段(1mm-1m,最常用1cm-1m)遥感常

8、用波段符号：P：30-100cmL:15-30cmS:7.5-15cmC:3.75-7.5cmX:2.4-3.75cmKu:1.57(1.7)-2.4cmK:1.1-1.57(1.7)cmKa:0.75-1.1cm五、黑体辐射和实际物体辐射黑体（Blackbody）：如果一个物体对于任何波