遥感原理与应用地物的反射辐射
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光滑红瓦 风化红瓦 混凝土 白色橡胶覆盖 煤灰 沥青石子 铜 钢
70 60 50 40
反射率
30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14
波长（um）
水体 植被
土壤 建筑
地物的反射辐射
典型地物的反射波谱特性曲线
植被的反射波谱特性曲线
植被的反射波谱特性曲线
绿 波 段
红 外 波 段
植被和水体的反射波谱特性曲线比较
绿波段
红波段
近红外波段
城市道路、建筑物的反射波谱特性曲线
在城市遥感影像中，通常看到建筑物的顶部、部 分建筑物的侧面、无植被覆盖的道路 建筑材料各不相同
城市道路、建筑物的反射波谱特性曲线
城市道路、建筑物的光谱反射特性
• 红外波段较可见光波段反射强 • 石棉瓦较其他材料反射强 • 沥青较其他材料反射弱
1.3 地物的反射辐射
地物的反射类别 光谱反射率以及地物的反射光谱特性 影响地物光谱反射率变化的因素
1.3.1 地物的反射类型
镜面反射：是指物体的反射满足反射定律。当发生镜面反射时， 对于不透明物体，其反射能量等于入射能量减去物体吸收的能 量。自然界中真正的镜面很少，非常平静的水面可以近似认为 是镜面。 漫反射：如果入射电磁波波长λ不变，表面粗糙度h逐渐增加， 直到h与λ同数量级，这时整个表面均匀反射入射电磁波，入 射到此表面的电磁辐射按照朗伯余弦定律反射。 方向反射：实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最 强烈，这种现象称为方向反射。是镜面反射和漫反射的结合。 它发生在地物粗糙度继续增大的情况下，这种反射没有规律可 寻。 从空间对地面观察时，对于平面地区，并且地面物体均匀分布， 可以看成漫反射；对于地形起伏和地面结构复杂的地区，为方 向反射。
植被的反射波谱特性曲线
植被的光谱反射特性
蓝、红波段为吸收带 绿波段为弱反射带 近红外波段有强反射带,但含水量造成反射吸收
水体的反射波谱特性曲线
水体的反射波谱特性曲线
绿 波 段
红 外 波 段
水体的反射波谱特性曲线
水体的光谱反射特性
蓝、绿波段为反射带
近、中红外波段为完全吸收带
1.3.2光谱反射率以及地物反射光谱特性
反射率是物体的反射辐射通量与入射辐射 通量之比，这个反射率是在理想漫反射体 的情况下，整个电磁波长的反射率
E E
实际上由于物体固有的结构特点，物体对于不同波 长的电磁波会有选择的反射。
E E
光谱反射率：是物体在特定波长上的反射辐射通 量与入射辐射通量之比。
土壤的反射波谱特性曲线Fra bibliotek 土壤的反射波谱特性曲线
土壤的光谱反射特性 • 自然状态下土壤表面的反 射率没有明显的峰值和谷 值 。 • 土壤的反射波谱特性曲线 与土壤质地组成有关 • 土壤反射波谱特性曲线较 平滑，因此在不同光谱段 的遥感影像上，土壤的亮 度区别不明显。
植被、水体、土壤的反射波谱特性曲线
1.3.3 影响地物光谱反射率变化的因素
太阳高度（日期、时间）
大气条件
地形（阴影）
地形（坡度）
气候、植物的病变
环境状况
E E
紫外 红外
绿
红
反射波谱
反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随 波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵 坐标所得的曲线即称为该物体的反射波谱特性曲 线。 物体的反射波谱限于紫外、可见光和近红外，尤 其是后两个波段。
反射波谱
正因为不同地物在不同波段有不同的反射率这一 特性，物体的反射波谱特性曲线才作为判读和分 类的物理基础，广泛地应用于遥感影像的分析和 评价中。
70 60 50 40
反射率
30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14
波长（um）
水体 植被
土壤 建筑
地物的反射辐射
典型地物的反射波谱特性曲线
植被的反射波谱特性曲线
植被的反射波谱特性曲线
绿 波 段
红 外 波 段
植被和水体的反射波谱特性曲线比较
绿波段
红波段
近红外波段
城市道路、建筑物的反射波谱特性曲线
在城市遥感影像中，通常看到建筑物的顶部、部 分建筑物的侧面、无植被覆盖的道路 建筑材料各不相同
城市道路、建筑物的反射波谱特性曲线
城市道路、建筑物的光谱反射特性
• 红外波段较可见光波段反射强 • 石棉瓦较其他材料反射强 • 沥青较其他材料反射弱
1.3 地物的反射辐射
地物的反射类别 光谱反射率以及地物的反射光谱特性 影响地物光谱反射率变化的因素
1.3.1 地物的反射类型
镜面反射：是指物体的反射满足反射定律。当发生镜面反射时， 对于不透明物体，其反射能量等于入射能量减去物体吸收的能 量。自然界中真正的镜面很少，非常平静的水面可以近似认为 是镜面。 漫反射：如果入射电磁波波长λ不变，表面粗糙度h逐渐增加， 直到h与λ同数量级，这时整个表面均匀反射入射电磁波，入 射到此表面的电磁辐射按照朗伯余弦定律反射。 方向反射：实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最 强烈，这种现象称为方向反射。是镜面反射和漫反射的结合。 它发生在地物粗糙度继续增大的情况下，这种反射没有规律可 寻。 从空间对地面观察时，对于平面地区，并且地面物体均匀分布， 可以看成漫反射；对于地形起伏和地面结构复杂的地区，为方 向反射。
植被的反射波谱特性曲线
植被的光谱反射特性
蓝、红波段为吸收带 绿波段为弱反射带 近红外波段有强反射带,但含水量造成反射吸收
水体的反射波谱特性曲线
水体的反射波谱特性曲线
绿 波 段
红 外 波 段
水体的反射波谱特性曲线
水体的光谱反射特性
蓝、绿波段为反射带
近、中红外波段为完全吸收带
1.3.2光谱反射率以及地物反射光谱特性
反射率是物体的反射辐射通量与入射辐射 通量之比，这个反射率是在理想漫反射体 的情况下，整个电磁波长的反射率
E E
实际上由于物体固有的结构特点，物体对于不同波 长的电磁波会有选择的反射。
E E
光谱反射率：是物体在特定波长上的反射辐射通 量与入射辐射通量之比。
土壤的反射波谱特性曲线Fra bibliotek 土壤的反射波谱特性曲线
土壤的光谱反射特性 • 自然状态下土壤表面的反 射率没有明显的峰值和谷 值 。 • 土壤的反射波谱特性曲线 与土壤质地组成有关 • 土壤反射波谱特性曲线较 平滑，因此在不同光谱段 的遥感影像上，土壤的亮 度区别不明显。
植被、水体、土壤的反射波谱特性曲线
1.3.3 影响地物光谱反射率变化的因素
太阳高度（日期、时间）
大气条件
地形（阴影）
地形（坡度）
气候、植物的病变
环境状况
E E
紫外 红外
绿
红
反射波谱
反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随 波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵 坐标所得的曲线即称为该物体的反射波谱特性曲 线。 物体的反射波谱限于紫外、可见光和近红外，尤 其是后两个波段。
反射波谱
正因为不同地物在不同波段有不同的反射率这一 特性，物体的反射波谱特性曲线才作为判读和分 类的物理基础，广泛地应用于遥感影像的分析和 评价中。