最新遥感的物理基础课件ppt.ppt

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1、遥感的物理基础第一节电磁波与电磁波谱电磁波及其特性电磁波谱电磁辐射源黑体辐射遥感原理一、电磁波及其特性波的概念：波是振动在空间的传播。机械波：声波、水波和地震波电磁波（ElectroMagneticSpectrum)由振源发出的电磁振荡在空气中传播。演示遥感原理二、电磁波谱电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长或频率,递增或递减排列，则构成了电磁波谱。在电磁波谱中，波长最长的是无线电波，其按波长可分为长波、中波、短波和微波。波长最短的是γ射线电磁波的波长不同，是因为产生它的波源不同。遥感原理TheElectromagneticSpectrumM

2、orethanmeetstheeye!ExamplesfromSpace!γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波WavelengthThedistancefromonewavecresttothenextRadiowaveshavelongestwavelengthandGammarayshaveshortest。WavelengthunitsMeters（米）Morecommonlyinnanometers(1nm=10-9meters)Angstroms（埃）NamedforSwedishAstronomerwhofirs

3、tnamedthesewavelengths1nanometer=10AoSpeedoflight=wavelength(l)*frequency=3x108m/sinvacuumWavenumber=1/wavelength(cm-1)FrequencyinGHz(1Hz=sec–1)LanguageoftheEnergyCycle:TheElectromagneticSpectrumEnergyWavelengthlSolarSpectrum=Shortwavespectrum=visiblespectrum:Sunat6000K;pe

4、akemissionat0.5mmCO2H2OO3TerrestrialSpectrum=LongwaveSpectrum=InfraredSpectrum=ThermalSpectrum:SaharaDesertonNimbus4SatelliteTheoreticalPlanckcurves:Earth~300K,peakemission~15mmEarthSpectrumIncomingfromSun:Highenergy、shortwavelengthOutgoingfromEarthLowenergyLongwavelength0.

5、5mm10mm20mmElectromagneticSpectrumHighenergyShortwavelength/highfrequencyEmittedathighTSunEarth遥感原理紫外线(UV)：0.01-0.4μm，碳酸盐岩分布、水面油污染,摄影紫外。可见光：0.4-0.76μm，鉴别物质特征的主要波段；是遥感最常用的波段,摄影和扫描方式。红外线(IR)：0.76-1000μm。近红外0.76-3.0μm,中红外3.0-6.0μm；远红外6.0-15.0μm；超远红外15-1000μm。近红外又称光红外或反射红外（摄影红外

6、)；中红外和远红外又称热红外(扫描方式)。微波：1mm-1m。全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能力；发展潜力大。2、遥感常用的电磁波波段的特性遥感原理三、电磁辐的度量辐射源1)自然辐射源太阳辐射：是可见光和近红外的主要辐射源；常用6000的黑体辐射来模拟；其辐射波长范围极大；辐射能量集中-短波辐射。大气层对太阳辐射的吸收、反射和散射。地球的电磁辐射：小于3μm的波长主要是太阳辐射的能量；大于6μm的波长，主要是地物本身的热辐射；3-6μm之间，太阳和地球的热辐射都要考虑。遥感原理太阳辐射照度分布曲线遥感原理太阳光谱相当于6000K的黑体

7、辐射；太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中0.38～0.76µm的可见光能量占太阳辐射总能量的46%，最大辐射强度位于波长0.47µm左右；到达地面的太阳辐射主要集中在0.3～3.0µm波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外；经过大气层的太阳辐射有很大的衰减；各波段的衰减是不均衡的。遥感原理太阳与地球辐射的电磁波谱遥感原理2)人工辐射源：主动式遥感的辐射源。雷达探测。分为微波雷达和激光雷达。微波辐射源：0.8-30cm激光辐射源：激光雷达—测定卫星的位置、高度、速度、测量地形等。遥感原理2辐射测量表征电磁辐射的物理量：1)辐射能量W电磁辐射

8、是具有能量的，它表现在：•使被辐照的物体温度升高•改变物体的内部状态……辐射能量（Q）的单位是焦耳（J）E=h.fh为普朗克常数，6.63*10-34J/sF为频率