第二章 遥感信息获取(电磁波)03
遥感概论ppt课件第二章--电磁辐射与地物光谱特征
22
2.2 太阳辐射及大气对辐射的 影响
l太阳是被动遥感最主要的辐射源，太阳 辐射有时习惯称作太阳光，太阳光通过 地球大气照射到地而，经过地面物体反 射又返回，再经过大气到达传感器，这 时传感器探测到的辐射强度与太阳辐射 到达地球大气上空时的辐射强度相比， 已有了很大的变化，包括入射与反射后 二次经过大气的影响和地物反射的影响。 本节主要讨论大气的影响。
6
2.1.2 电磁辐射的度量
1. 辐射源 任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它的辐
射，也能够向外辐射。 因此对辐射源的认识不仅限于太阳、 炉子等发光发热的物体。能发出紫外辐射、 X射线、微波辐 射等的物体也是辐射源，只是辐射强度和波长不同而已。 电 磁波传递就是电磁能量的传递。因此遥感探测实际上是辐射 能量的测定。
一般辐射体和发射率
21
以石英的辐射为例，对不同波长测出对 应于该波长的光谱辐射出射度Mλ,这时
石英温度假定为250 K。分别作出250 K 时绝对黑体的辐射曲线和石英的辐射曲 线(图2．9)，从图可以看出，石英的辐 射显然比黑体辐射弱，而且随波长不同 而不同，也就是说比辐射率(或吸收系 数)与波长有关。虚线各点的纵坐标是 石英对应于每一波长的光谱辐射出射度 ．曲线下面积是整个电磁波谱的总辐 射出射度。
l 方向:由电 磁振荡向各个 不同方向传播 的.
《遥感技术基础》第2章 电磁波与地物电磁波特性
基尔霍夫定律:
MM0
M为实际物体辐射出射度 M0为黑体辐射出射度
ε为比辐射率或发射率
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例题一：
已知由太阳常数推算出太阳表面的辐射出射度 M=6.284107W/m2；求太阳的有效温度和太阳光谱中辐射 最强波长λmax。
解：根据玻尔兹曼定律： MT4
根据维恩位移定律： bmaxT
• 原理：植物中生化成份的分子结构中的化学键在一定辐 射水平的照射下发生振动，引起某些波长的光谱发射和吸 收，从而形成不同的光谱反射率。
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光谱获取
Reflectance(%)
探
50
头
40
30
20
10
0 350
850
1350
1850
Wavelength(nm)
2350
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地物反射
➢ 3种形式：镜面反射、漫反射、方向反射
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➢ 光谱特征或波谱特征
• 定义：物质在电磁波相互作用下，由于电子跃迁，原子，
分子振动与转动等复杂作用，会在某些特定的波长位置形 成反映物质成份和结构信息的光谱吸收和反射特征。
• 作用：遥感方法探测各种物质性质和形状的重要依据； 植物光谱诊断的基础。
难点
同物异谱、异物同谱
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End!
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Reflectance(%)
50 观测时间 7-8 7-19 7-28 8-6 8-11 8-20 8-29 9-8
LAI 0.969 2.516 6.133 7.043 6.616 6.682 6.653 6.104
遥感原理与应用-第二章
第二章 遥感的理论基础—电磁辐射与地物光谱特性
（10）黑体：绝对黑体，指能够将外来辐射能量全部吸收的物体。 （11）发射率：地物单位面积上发射（辐射）能量M与同一温度下同面积黑体
Wavelength
Energy
Speed of light = wavelength () x frequency = 3 x 108 m/s in vacuum
In resources and environment remote sensing application, the main spectrum is visible, infrared, and microwave, Ultraviolet radiation is only used in special fields under limited conditions.
超远红外（SFIR）：15m～1000m，
红外线也是RS中常用的波段之一，使用率仅次于可见光。
红外RS采用热感应方式探测地物本身的热辐射。红外线在云、雾、雨中
传播时，受到严重的衰减，因此红外RS不是全天候RS，不能在云、雾、雨
中进行，但不受日照条件的限制。
Infrared Spectrum Ranges from 0.7 to 1000μm. Reflected IR covers wavelengths approximately 0.7 μm to 3.0 μm; Thermal IR covers wavelengths from approximately 3.0 μm to 1000μm.
按照波长的长短顺序将各种电磁波排列制成的一张图表叫做电磁波谱。 在电磁波谱中，从左到右，波长逐渐增大。从左到右依次是宇宙射线、 射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、以及其它无线电波等。
遥感物理基础电磁波与电磁波谱
第二章遥感物理基础遥感技术是建立在物体电磁波辐射理论基础上的。
由于不同物体具有各自的电磁波反射或辐射特性，才可能应用遥感技术探测和研究远距离的物体。
理解并掌握地物的电磁波发射、反射、散射特性，电磁波的传输特性，大气层对电磁波传播的影响是正确解释遥感数据的基础。
本章重点是掌握可见光近红外、热红外和微波遥感机理，以及地物波谱特征。
图2-1第一节电磁波与电磁波谱2.1.1 电磁波与电磁波谱1. 电磁波一个简单的偶极振子的电路，电流在导线中往复震荡，两端出现正负交替的等量异种电荷，类似电视台的天线，不断向外辐射能量，同时在电路中不断的补充能量，以维持偶极振子的稳定振荡。
当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播，这就是电磁波。
2. 电磁辐射电磁场在空间的直接传播称为电磁辐射。
1887 年德国物理学家赫兹由两个带电小球的火花放电实验，证实了电磁场在空间的直接传播，验证了电磁辐射的存在。
装载在遥感平台上的遥感器系统，接收来自地表、地球大气物质的电磁辐射，经过成像仪器，形成遥感影像。
3. 电磁波谱γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波（微波、短波、中波、长波和超长波等）在真空中按照波长或频率递增或递减顺序排列，构成了电磁波谱。
目前遥感技术中通常采用的电磁波位于可见光、红外和微波波谱区间。
可见光区间辐射源于原子、分子中的外层电子跃迁。
红外辐射则产生于分子的振动和转动能级跃迁。
无线电波是由电容、电感组成的振荡回路产生电磁辐射，通过偶极子天线向空间发射。
微波由于振荡频率较高，用谐振腔及波导管激励与传输，通过微波天线向空间发射。
由于它们的波长或频率不同，不同电磁波又表现出各自的特性和特点。
可见光、红外和微波遥感，就是利用不同电磁波的特性。
电磁波与地物相互作用特点与过程，是遥感成像机理探讨的主要内容。
图2-2电磁辐射的性质4. 电磁辐射的性质电磁辐射在传播过程中具有波动性和量子性两重特性。
遥感第2章-遥感物理基础
02
(设计遥感器空间分辨率具有重要意义。)
电磁波遇到“狭缝”的障碍物时，能够通过狭缝地振动分量，称为电磁破的偏振。 偏振光，非偏振光，部分偏振
最小分辨角:
物镜的有效孔径
电磁波的衍电磁波谱与电磁辐射
电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长（或频率）按其长短，依次排列制成的图表称为电磁波谱。（P17，F2.3）依次为： γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。 电磁波谱示图
§2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响
大气对太阳辐射的衰减 2、大气的散射作用 大气对太阳辐射吸收的明显特点是吸收带主要位于太阳辐射的紫外和红外区，而对可见光区基本上是透明的。但当大气中含有大量云、雾、小水滴时，由于大气散射使得可见光区也变成不透明了（P25 T2.11中两条连续曲线的差值，表示大气对太阳辐射散射时所造成的损失）。散射使原传播方向的辐射强度减弱，而增加向其它各方向的辐射。 （1）大气散射改变了部分辐射方向，干扰了传感器的接收，降低了遥感数据的质量，造成影像的模糊，影响遥感资料的判读。 （2）大气散射集中于太阳辐射能量较强的可见光区。 （3）大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。
光谱辐射通量
以上各辐射量都是波长的函数。 右图表示单位波长间隔内的辐射通量，称为光谱辐射通量。 Φ(λ)=dΦ/dλ 单位： 瓦/微米（W• μm-1）
2.1 电磁波谱与电磁辐射
2.1.3 黑体辐射 绝对黑体（简称黑体）：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。 光谱吸收系数（吸收率）： α（λ，T） 光谱反射系数（反射率）： ρ（λ，T） 绝对黑体特性： α（λ，T）= 1 ， ρ（λ，T）= 0， 与温度和波长无关
2.1 电磁波谱与电磁辐射
遥感技术应用介绍课件之电磁波电磁波谱
更智能化： 遥感技术将 向更智能化 的方向发展， 实现自动识 别和分析。
更实时化： 遥感技术将 向更实时化 的方向发展， 提供实时的 遥感信息。
01
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谢谢Leabharlann 磁波谱特点1电磁波谱是电磁波 的频率分布图
2
电磁波谱包括无线 电波、微波、红外 线、可见光、紫外 线、X射线和伽马射
线等
3
电磁波谱中的不同 频率的电磁波具有 不同的特性和应用
4
电磁波谱中的电磁 波可以传递能量和 信息，广泛应用于 通信、遥感、医疗
等领域
电磁波谱应用
遥感技术：通 过电磁波探测 地球表面信息
01
医疗诊断：利用 电磁波进行医学 成像，如X光、 核磁共振等
03
科学研究：研究 电磁波的性质和 规律，如天文学、 物理学等
05
02
无线通信：利 用电磁波传输 信号，如手机、 Wi-Fi等
04
导航定位：利 用电磁波进行 定位，如GPS、 北斗等
遥感技术应用
遥感技术的原理
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遥感技术可以应用于气 象、资源、环境、军事 等多个领域
科学研究：电磁波用 于科学研究，如天文 观测、粒子物理等
电磁波谱
电磁波谱分类
电磁波谱按波长可分为：无线电波、微波、红外 线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线等。
电磁波谱按频率可分为：低频、中频、高频、超 高频、极高频等。
电磁波谱按能量可分为：低能电磁波、中能电磁 波、高能电磁波等。
电磁波谱按应用领域可分为：通信、导航、遥感、 医疗、科研等。
灾害监测：地震、 洪水、台风等自然 灾害的监测和预警
农业监测：农作物 长势、病虫害、土 壤墒情等农业信息
《遥感数据获取》课件
传感器选择与校准
传感器类型
根据目标区域和数据需求，选择合适的传感器类型，如光学传感器、雷达传感 器等。
传感器校准
为了保证数据的准确性和可靠性，需要对传感器进行校准，确保其性能稳定且 准确。
数据采集与传
数据采集方式
根据数据源和传感器的特点，选择合适的数据采集方式，如自动扫描、视频捕获 等。
数据传输技术
《遥感数据获取》PPT课件
目录
• 遥感技术概述 • 遥感数据获取的方法 • 遥感数据获取的流程 • 遥感数据获取的挑战与解决方案 • 遥感数据的应用前景
01
遥感技术概述
遥感技术的定义
遥感技术
指通过非直接接触目标的方式，使用传感器收集、测量并分析来自 目标的光谱信息，进而获取目标的空间、时间和光谱特征的技术。
03
02
水下遥感数据获取具有覆盖范围 广、信息量大、实时性强等优点 ，广泛应用于海洋环境监测、水 下考古等领域。
03
遥感数据获取的流程
数据源选择
数据源类型
根据不同的应用需求，选择合适的遥 感数据源，如卫星遥感、航空遥感、 地面遥感等。
数据源特点
了解各种数据源的特点，如覆盖范围 、分辨率、重访周期等，以便根据实 际需求进行选择。
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卫星遥感数据获取的方法包括成像方式、传感器类型、卫星轨道高度 等因素。
04
卫星遥感数据获取的限制因素包括云层遮挡、大气干扰、传感器性能 等。
航空遥感数据获取
01 02 03 04
航空遥感数据获取是指通过飞机上的传感器收集地球表面信息的过程 。
航空遥感数据获取具有机动灵活、分辨率高、可控制性强等优点，广 泛应用于城市规划、土地利用调查等领域。
第二章遥感电磁辐射基础
✓作为GCM模型（全球环流模型）的初始化数据。 可直接验证GCM输出的地表温度
✓ 是植物生长的重要因素
•如何获得地表温度？
✓ 利用温度计或其它点接触探测头测定 ➢受时间和空间的限制，没有足够的空间覆盖数据 ➢受其它外界环境的影响很难获得精确的表面温度
热红外遥感
主要内容 热红外遥感概况 地表物质的热学性质 地表温度的反演 热红外遥感图像的特点 白天热效应 热红外遥感应用
热红外遥感概况
热红外遥感就是利用星载或机载的传 感器收集、记录地物的热红外信息， 并利用这种信息来识别地物和反演地 表参数（温度、湿度、热惯量）的技 术系统
热红外遥感波段范围
T Wb 4
σ: 斯蒂芬－玻尔兹曼常数，5.6697＋－0.00297）×10－12 Wcm-2K-4
红外装置测试温度的理论根据。
2.2.3 维恩位移定律
maxT b
b : 常数，2897.8±0.4 μm·K 高温物体发射较短的电磁波，低温物体发射较长的电磁波。 常温（如地表300K左右，发射电磁波的峰值波长9.66μm ）
在热平衡条件下：
E1=Ea+Er+Et
E1入射能；Ea吸收能；Er为反射能；Et为透 射能，他们都是波长的函数
1=Ea/E1+Er/E1+Et/E1
一般为0
分别表示 a() r() () 1
局地热平衡，指瞬时间热交换非常缓慢，物
体向外辐射的能量基本等于从外界吸收的能 量，此时处于热平衡状态。
地表温度的反演—热红外遥感的主要原理
地表物质的热学性质
•热扩散率Thermal diffusivity (d):
遥感课程第二章遥感电磁辐射基础
b) 衍射(diffraction) 光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象称为光的衍射。研 究电磁波的衍射现象对设计遥感仪器和提高遥感图像几何分辨率具有重 要意义。另外在数字影像的处理中也要考虑光的衍射现象。 c) 偏振(Polarization) 偏振是横波中呈现出的一种特殊现象。电磁波作为一种横波，其相 互垂直的电场和磁场的振动方向是与传播方向垂直的。传播方向确定后 其振动方向并不是唯一的,也可以随时间按一定方式变化或按一定规律 旋转，出现偏振现象。纵波则不同，它沿着波的传播方向振动，传播方 向确定后其振动方向便是唯一的，所以不会有偏振现象。 通常把包含电场振动方向的平面称为偏振面。如果振动方向是唯一 的，不随时间而改变，即偏振面方向固定，则为线偏振(线性极化或平 面极化)。沿一个固定方向振动的光为偏振光；太阳光是非偏振光(所有 方向的振幅相等，无一优势方向)；一些人造光源(如激光和无线电、雷 达发射)是偏振光源，常有明确的极化状态。介于两者之间的为部分偏 振光——许多散射光、反射光、透射光均属此类(其部分能量有明确的 极化状态)。
（2） 电磁波谱中各谱段的特点
• —射线 波长短、频率高，具很大能量，很高的穿透能力。来自太阳辐射中的全被 大气吸收，因此不能用于遥感。但来自放射性矿物的可被低空遥感所探测，有 遥感前景。 • X—射线 在大气中全部被吸收，不能用于遥感。 • 紫外线（UV） 波长0.001ᵤm～0.38 ᵤm，具较高能量，在大气中散射严重。可再细分为： 超远紫外 远紫外 中紫外 近紫外（摄影紫外） • 可见光(Visible light) 波长0.38～0.76 ，电磁波谱中人眼所唯一能见到的波区。还可分出更窄 的谱段，如红、橙、黄、绿、青、兰、紫，也可粗分为： 蓝0.38～0.50 ᵤm 绿0.50～0.60 ᵤm 红0.60～0.76 ᵤm
《遥感信息的获取和处理》 讲义
《遥感信息的获取和处理》讲义一、引言遥感技术作为一种非接触式的探测手段，能够从远距离获取地球表面的各种信息。
这些信息对于资源调查、环境监测、城市规划等众多领域都具有极其重要的价值。
要想充分利用遥感技术所获取的信息，就必须了解其获取和处理的方法。
接下来，让我们一起深入探讨遥感信息的获取和处理。
二、遥感信息的获取（一）遥感平台遥感平台是搭载传感器的工具，常见的遥感平台包括卫星、飞机和无人机等。
卫星遥感平台具有覆盖范围广、重复观测周期短等优点，能够获取大面积的地球表面信息。
例如，陆地卫星系列可以提供多光谱、高分辨率的影像，用于土地利用、植被监测等方面。
飞机遥感平台则具有灵活性高、可以根据特定需求进行飞行任务规划的特点。
它适用于小范围、高精度的遥感数据获取，比如在地质勘探、城市规划中发挥重要作用。
无人机遥感平台近年来发展迅速，其操作简便、成本相对较低，能够在复杂地形和近地面获取高分辨率的影像数据。
传感器是遥感系统中用于收集和记录电磁辐射能量的装置。
根据工作原理的不同，传感器可分为光学传感器和微波传感器。
光学传感器利用可见光、近红外和短波红外等波段的电磁波进行成像。
常见的有电荷耦合器件（CCD）传感器和互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器。
它们能够获取色彩丰富、细节清晰的影像，广泛应用于农业、林业和生态环境监测等领域。
微波传感器则通过发射和接收微波信号来获取信息，不受天气和光照条件的限制，具有穿透云雾、雨雪的能力。
合成孔径雷达（SAR）就是一种重要的微波传感器，在灾害监测、海洋监测等方面有着独特的优势。
（三）遥感数据的类型遥感数据主要包括图像数据和非图像数据。
图像数据是最常见的遥感数据类型，如多光谱图像、高光谱图像和全色图像等。
多光谱图像包含多个波段的信息，能够反映地物的不同特征；高光谱图像具有数百个甚至上千个波段，能够提供更丰富的光谱信息，有助于地物的精细分类；全色图像则具有较高的空间分辨率，能够清晰地显示地物的细节。
《遥感信息的获取和处理》 讲义
《遥感信息的获取和处理》讲义一、引言遥感技术作为一种非接触式的对地观测手段，已经在众多领域发挥着至关重要的作用。
从资源调查、环境监测到城市规划、农业生产，遥感技术凭借其能够快速、大面积获取地表信息的优势，为我们提供了丰富而宝贵的数据。
而要充分利用这些数据，关键在于准确获取和有效处理遥感信息。
接下来，让我们深入探讨遥感信息的获取和处理这一重要课题。
二、遥感信息的获取（一）传感器类型遥感信息的获取首先依赖于各种传感器。
常见的传感器包括光学传感器、微波传感器和热红外传感器等。
光学传感器是最常见的一类，它能够捕捉可见光、近红外和短波红外波段的电磁波。
例如，多光谱相机可以同时获取多个波段的图像，为我们提供地物的光谱特征信息。
微波传感器则具有穿透云雾、雨雪的能力，在恶劣天气条件下也能正常工作。
合成孔径雷达（SAR）就是一种常用的微波传感器，它能够生成高分辨率的地表图像。
热红外传感器则用于测量地物的热辐射，对于监测地表温度变化、热岛效应等具有重要意义。
（二）平台选择传感器通常搭载在不同的平台上进行工作，包括卫星、飞机和无人机等。
卫星平台能够实现全球范围的大面积观测，具有重复观测周期短、覆盖范围广的优点。
例如，陆地卫星系列、气象卫星等为全球的资源环境监测提供了大量的数据。
飞机平台可以在特定区域进行更精细的观测，但其成本相对较高，且观测范围有限。
无人机平台则具有灵活性高、成本低、可近地观测等特点，适用于小范围、高分辨率的遥感数据获取。
（三）数据采集方式遥感数据的采集方式主要有主动式和被动式两种。
主动式遥感是指传感器主动向目标发射电磁波，然后接收目标反射或散射回来的电磁波。
SAR 就是典型的主动式遥感系统。
被动式遥感则是接收目标自身发射或反射的太阳辐射。
光学传感器和热红外传感器大多属于被动式遥感。
三、遥感信息的处理（一）辐射校正由于传感器本身的特性、大气的影响等因素，获取的原始遥感数据往往存在辐射误差。
辐射校正的目的就是消除这些误差，使得数据能够准确反映地物的真实辐射特性。
《遥感导论》第二章课堂笔记
黑体的自然物质。
•黑体《遥感在导论遥》第二感章课堂中笔记 的应用：经常在辐射量测量仪器上用作
热辐射的绝对校准源或参考源。
与黑体有关的重要术语和定律
• 朗伯源：辐射亮度L与观察角θ无关的辐射源称为“朗
伯源”。朗伯源在各个方向上辐射率都相同。实验上 常用涂有氧化镁的表面（俗称“白板”）近似表示朗伯 源；自然界里，一些粗糙的表面也可近似看作朗伯源。
朗伯源：辐射亮度与观察角无关的辐射源
辐射亮度 《遥感导论》第二章课堂笔记
L=Φ/（Ω·A·cosθ） 单位：W/(sr·m2)
式中： Ω－ 辐射方向的立体角(Ω=s/r2,s
为辐射波球 面上某小面元的 面积，r为该面元处的球半径) A－ 扩展源的面积 θ－观察角
在成像系统中（黑白），辐射亮度表现为图像的亮
L=Φ/Ω（Acosθ）
单位：W/sr·m2(瓦/球面度·平方米)
式中：Ω－ 辐射方向的立体角(Ω=S/R2,S为与球半 径垂直的上某小面元的面积，R为该面元处的球半径)， 单位是球面度，无量纲；A－ 扩展源的面积；θ－观察 角
在成像系统中，成像面上的照度或输出信号与物体的
辐射亮度成正比。 《遥感导论》第二章课堂笔记
在某一波段上不同地物经常会有相同的亮度值，因
此要用几个波段的组合来区分不同地物。 《遥感导论》第二章课堂笔记
光谱吸收系数和光谱反射系数
•光谱吸收系数
物体在一定温度下一定波长范围内吸收能量与入射能量之比。
•光谱反射系数
物体在一定温度下一定波长范围内反射能量与入射能量之比。
•不透明物体上光谱吸收系数与光谱反射系数之和
长差不多大小的时候，就必须要考虑光的波动性。
第二章遥感的电磁学基础
大） 灰体：=1/n（n>1） 选择性辐射体：<1，且随波长变化 20
西安电子科技大学
发射率(Emissivity )：地物的辐射出射度（单位 面积上发出的辐射总通量）W与同温下的黑体 辐射出射度W黑的比值。它也是遥感探测的基 础和出发点。
影响地物发射率的因素：地物的性质、表面 状况、温度（比热、热惯量）：比热大、热 惯量大，以及具有保温作用的地物，一般发 射率大，反之发射率就小。
7
西安电子科技大学
波段 长波 中波和短波 超短波 微波 红 外 波 段 超远红外 远红外
波长 大于3Km 10-3Km 1-10m 1mm-1m 15-1000µm 6-15µm
中红外
近红外 红光
3-6µm
0.76-3µm 0.62-0.76µm
橙
黄
0.59-0.62µm
0.56-0.59µm 0.50-0.56µm 0.47-0.50µm 0.43-0.47µm 0.38-0.43µm 1nm-0.38µm 10-3ns-1ns 10-3 ns
2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响
太阳辐射特性
大气特性 大气吸收 大气散射 大气窗口及透射分析
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西安电子科技大学
26
1、太阳辐射
太阳常数：指不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳 光辐射方向上，单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量。
I 1.360 103W / m2
西安电子科技大学
（5）辐射出射度 ：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量， M 单位为 W m 2
M lim A0 A A （6）辐照度 ：被照物体表面单位面积上接收到的辐射通量， E 单位是 W m 2 E lim A0 A A
遥感传感器与信息获取
光谱成像仪的更高要求：
① 集光系统尽量使用反射式光学系统，具有消去球面像
差、像散差即畸变像差的非球面补偿镜头的光学系统；
② 分光系统必须使用由狭缝 、平行光管 、棱镜以及绕射
光栅组成的分光方式，……； ③ 探测器敏感元件要求使用由成千上万个探测元件组成
的线阵，并且能够感受可见光和红外谱区的电磁波。
微波是电磁波的一种形式（晶体振动），其辐射频率大约 在300MHz～300GHz，波长1mm～1000mm，一般可分为 毫米波、厘米波、分米波和米波。 微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力。 微波对地物有一定穿透能力。 微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某 些信息。 微波遥感的主动方式即雷达遥感不仅可以记录电磁 波振幅信号，而且可以记录电磁波相位信息。
性、更好的几何保真度、更高的辐射准确度和分 辨率，是在MSS 基础上发展的新一代多波段扫描 仪器。
120m×120m 30m× 30m 16
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2011/12/2 Friday
增加一个扫描改正器，使扫描行垂直于飞 行轨道（MSS 不垂直）； 往返双向扫描（ MSS 从西向东）； 影像辐射分辨率为8 bit （MSS 从西向东）。
Landstat-4 the matic mappe r of Carle ston,S Carolina.
10
2011/12/2 Friday
This tru e color image of Ne w Orl eans was acquired on April 26, 2000, by the Enhanc ed Thematic Map per pl us (ETM+ ), flying aboard the Landsat 7 satellite. Lake Pontcha rtrain bord ers th e city to th e north. The big r iver winding i ts way east to w est through the image is the Mississippi.
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☆大气吸收、大气散射
☆ 大气层次与成分 （自行阅读图2-22 ）
☆ 大气对太阳辐射的吸收作用 （P23,图2-27)
☆ 瑞利散射：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散
射；主要由大气பைடு நூலகம்的原子和分子引起。散射强度与波长的四次
方成反比， I ∝ λ-4 。
----天为什么是蓝的？日出日落时天空是橙红色？
第二章 遥感信息获取 （电磁波介绍）
• 张智韬
遥感技术使用的电磁波分类名称和 波长（λ）范围：
名称 紫外线 可见光 近红外 中红外 热红外 远红外 微 波 无线电波 波长范围 100 Å ----0.38 μｍ 0.38 ---- 0.76 μｍ 0．76 ---- 3.0 μｍ 3．0 ---- 8.0 μｍ 8．0 ----15.0 μｍ 15 ---- 1000 μｍ 1 ---- 1000 ｍｍ > 1000 ｍｍ（ 1 ｍ）
☆ 大气窗口：将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。大气窗口的光谱段主要有：
0.3 ~ 1.3 μｍ 1.5 ~ 1.8 μｍ 3.5 ~ 5.5 μｍ 8 ~ 14 μｍ 和 2.0 ~ 3.5 μｍ
0.8 ~ 2.5 cｍ
☆实际物体的辐射
透云雾的能力。
几种常见地物（水、绿色植被、裸旱地）的电磁波反射曲线
☆ 米氏散射：当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射；
主要由大气中的烟尘、小水滴和气溶胶引起。散射强度与波长
的二次方成反比， I ∝ λ-2 。米氏散射在光线前进方向比向后方
的散射更强。
☆ 非选择性散射：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生 的散射；散射强度与波长无关 。 ----云雾中水滴粒子的直径与可见光相比；云为什么是白色的？
☆ 发射率 ε（比辐射率）的概念：物体（地物）的
辐射出射度与同温度下黑体的辐射出射度之比。
☆ 物体的发射率等于该物体的吸收率： αλ=ελ
一般情况下,物体的发射率: 0＜ ελ ＜1
☆ 黑体的ελ = ε=1； ☆ 灰体的ελ =ε=常数<1; ☆ 选择性辐射体的ελ <1,且随波长而变。
• ☆ 绝对黑体：如果一个物体对于任何波长 的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝 对黑体。 • 光谱吸收系数（吸收率）： α（λ，T） • 光谱反射系数（反射率）： ρ（λ，T） • 绝对黑体： α（λ，T）= 1 ； ρ（λ，T） =0
☆ 散射作用与波长的关系：
瑞利散射主要发生在紫外、可见光和近红外波段；米氏散 射发生在近紫外 ~ 红外波段，但在红外波段米氏散射的影响超 过瑞利散射；在微波波段，由于微波波长远大于云层中水滴的 直径，因而属于瑞利散射类型；此时，散射强度与波长的四次 方成反比，散射强度相对很弱，透射能力很强，故微波具有穿