遥感导论-习题及参考答案第二章 电磁辐射与地物光谱特征答案
江苏遥感概论自学考试复习完整版(复习完90分以上)_第2章 电磁辐射与地物光谱特征
强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光 波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向 的蓝光被大大消弱。这种现象在日出和日落时更为明显，因为这时太阳高度角小，阳光斜射 向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多。在过长的传播中，蓝光波长最短，几乎被散 射殆尽，波长此段的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了。只剩下波长最长的红光， 散射最弱，因此透过大气最多。加上剩余的极少量绿光，最后合成呈现橘红色。所以朝霞和 夕阳都偏橘红色。 16. 应用大气散射解释填空呈蓝色的成因。 根据辐射的波长与散射微粒的大小之间的关系，散射作用可分为三种： （1）瑞利散射 当微粒直径 d 比辐射波长 小得多时，即 d ，所引起的散射。散射强度与波长的 四次方成反比。 （2）米氏散射 当微粒直径与波长相差不大，即 d 时，所引起的散射。散射强度与波长的平方成反 比。 （3）非选择性散射 当微粒的直径比波长大得多时，即 d 时，所发生得散射称为非选择性散射。散射 强度与波长无关。 对可见光而言，大气中原子和分子比波长小得多，发生瑞利散射，而且瑞利散射的散射 强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光 波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝。 17. 应用大气散射解释晴天云雾呈白色的成因。 根据辐射的波长与散射微粒的大小之间的关系，散射作用可分为三种： （1）瑞利散射 当微粒直径 d 比辐射波长 小得多时，即 d ，所引起的散射。散射强度与波长的 四次方成反比。 （2）米氏散射 当微粒直径与波长相差不大，即 d 时，所引起的散射。散射强度与波长的平方成反 比。 （3）非选择性散射 当微粒的直径比波长大得多时，即 d 时，所发生得散射称为非选择性散射。散射 强度与波长无关。 云或雾粒子直径虽然与红外线波长接近， 但相比可见光波段云雾中水滴的粒子直径就比 波长大很多，因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色。 18. 遥感技术识别地物的原理。 （为什么我们能用遥感识别地物？） 我们之所以能用遥感技术识别不同地物， 是因为不同地物具有不同的光谱特性， 同类地 物具有相似的光谱特性，具体是（1）不同地物在不同波段反射率存在差异；而（2）同类地 物的光谱相似， 但随着该地物的内在差异而有所变化。 当遥感器接收到这些来自于不同地物、 表现出不同差异的光波，再把它记录下来，人们就可以根据这种差异来识别地物了。 19. 计算 已知某一地物对入射波长λ的反射率为 O．5，透射率为 0．4，物体的温度为 27℃， -2 -4 (斯忒藩一玻尔兹曼常量σ=O.06 W·cm ·K ，b=3000 um·K 求：①该地物对波长λ的发射率；
遥感导论课后习题答案解析
第一章：1.遥感的基本概念是什么？应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2.遥感探测系统包括哪几个部分？被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.3.作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。
②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，传统调查，需要大量人力物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。
因此，遥感大大提高了观测的时效性。
这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。
（比较多，大家理解性的删除自己不需要的）③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
④经济性遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。
⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。
第二章：6.大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云浮透雾能力而可见光不能。
①瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）.②米氏散射（当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射）③无选择性散射（当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）.大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。
遥感导论课后习题答案解析
第一章：1.遥感的基本概念是什么应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2.遥感探测系统包括哪几个部分被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.3.作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。
②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，传统调查，需要大量人力物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。
因此，遥感大大提高了观测的时效性。
这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。
（比较多，大家理解性的删除自己不需要的）③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
④经济性遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。
⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。
第二章：6.大气的散射现象有几种类型根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云浮透雾能力而可见光不能。
①瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）.②米氏散射（当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射）③无选择性散射（当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）.大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。
遥感导论-习题及参考答案第二章 电磁辐射与地物光谱特征答案
第二章电磁辐射与地物光谱特征·名词解释辐射亮度：由辐射表面一点处的单位面积在给定方向上的辐射强度称为辐射亮度。
普朗克热辐射定律：在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为B(λ，T)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λRT)-1灰度波谱：用该类型在该波段上的灰度值反应的波谱曲线黑体辐射：任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领，为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。
电磁波谱：将电磁波按大小排列制成图表。
太阳辐射：太阳射出的辐射射线瑞利散射：大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射地球辐射：地面吸收太阳辐射能后，向外辐射的射线。
地物波谱特性：各种地物因种类和环境条件不同,都有不同的电磁波辐射或反射特性反射率：地物反射能量与入射总能量之比。
比辐射率：某一物体在一特定波长和温度下的发射辐射强度与理想黑体在相同波长和温度下所发射的辐射强度之比。
后向散射·问答题地球辐射的分段特性是什么？当太阳辐射到达地表后，就短波而言，地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源，而来自地球本身的辐射，几乎可以忽略不计。
地球自身的辐射主要集中在长波，即6um以上的热红外区段，该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计，因此只考虑地表物体自身的热辐射。
两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分，在2.5~6um，即中红外波段，地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。
什么是大气窗口?试写出对地遥感的主要大气窗口答：大气窗口的定义：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段成为大气窗口。
包括：部分紫外波段，0.30mμ~0.40mμ，70%透过。
全部可见光波段，0.40mμ~0.76mμ，95%透过。
遥感导论课后题答案
一、名词解释（1）电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。
（2）遥感平台：装载传感器的平台称为遥感平台。
（3）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。
（4）大气窗口：通常把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。
（5）传感器：接收、记录目标地物电磁波特征的仪器，称为传感器或遥感器。
（6）空间分辨率：图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。
（7）数字图像：数字图像是指能够被计算机存储、处理和使用的图像。
（8）遥感数字图像：是以数字形式表示的遥感图像。
1.遥感：遥感是应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术2.遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分3雷达：由发射机通过天线在很短时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。
二、填空题（1）遥感按工作方式分为主动遥感和被动遥感；成像遥感和非成像遥感。
（2）颜色的性质由明度，色调，饱和度组成。
（3）微波的波长为1mm~1m。
(4) 传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路三部分组成。
（5）微波遥感的工作方式属于遥感（6）侧视雷达的分辨力分为距离分辨力和方位分辨力，前者与脉冲宽度有关；后者与发射波长，天线孔径，距离目标地物。
（7）遥感探测系统包括信息源、信息获取、信息记录和传输、信息处理、信息应用。
（8）与常规手段相比，RS的特点为大面积同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性。
（9）大气散射包括瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。
（10）数字图像增强的方法包括对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换。
遥感导论第二章
M
(,
T
)
(,
T
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•
M
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)
0
精品PPT
比辐射率（发射率）
波谱特性曲线的形态
特征反映(fǎnyìng)：
地面物体本身的特性，
包括物体本身的组成、
温度、表面粗糙度等
物理特性。
精品PPT
曲线的形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体，
尤其在夜间，太阳辐射消失(xiāoshī)后，地面发出的
第2章 电磁辐射与地物光谱特征
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波谱 ；二、电磁辐射的度量（自学为主)
1、电磁波谱按频率由高到低排列主要
由 、 、 、 、 、 、
等组成。
2、遥感(yáogǎn)应用的电磁波波谱段有哪些？有什么特点？
3、名次解释：辐射能量（W）、辐射通量(Φ)、辐射通量密度。
三、黑体(hēitǐ)辐射（问题讨论）
的相互作用
太阳辐射主要
(zhǔyào)集中在0.32.5μm，在紫外、可见
光、到近红外区段
地球(dìqiú)自身辐射
主要集中在6μm以上的
热红外区段
2.5-6μm，即中红外
波段两种辐射共同起
作用（避免太阳辐射）
精品PPT
太阳辐射近似温度为6000K的黑体辐射，而地球
辐射接近于温度为300K的黑体辐射。最大辐射的对
2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响
(yǐngxiǎng)
2.3 地球的辐射与地物波谱
精品PPT
2.1 电磁波谱与电磁辐射
(diàn cí fú shè)
(1) 电磁波谱
◆电磁波：
◆电磁波性质
遥感课后习题答案
遥感导论课后习题答案第一章；1.遥感的基本概念是什么？应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2.遥感探测系统包括哪几个部分？被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.3.作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。
②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，传统调查，需要大量人力物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。
因此，遥感大大提高了观测的时效性。
这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。
（比较多，大家理解性的删除自己不需要的）③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
④经济性遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。
⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。
第二章：1.大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云浮透雾能力而可见光不能。
①瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）.②米氏散射（当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射）③无选择性散射（当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）.大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。
遥感导论：第二章 电磁辐射与地物波谱特征
二、电磁波谱
1. 电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长
短，依次排列制成的图表。
在电磁波谱中，波长最长的是无线电波，其次是 红外线、可见光、紫外线、X射线；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。
无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生 的．红外线是由于分子的振动和转动能级跃迁时产生的.可 见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的． X射线是原 子内层电子受激发产生的．γ射线是原子核受激发产生的．
• 遥感技术得以实现的基础就是不同地物具有不 同的吸收、反射和发射电磁辐射能力。
第二章 电磁辐射与地物光谱特征
本章主要内容
➢ 电磁波谱与电磁辐射 ➢ 太阳辐射及大气对辐射的影响 ➢ 地球的辐射与地物波谱
第一节 电磁波谱与电磁辐射
❖电磁波及其特性 ❖电磁波谱 ❖电磁辐射的度量 ❖黑体辐射
一、电磁波及其特性
3．偏振 （Polarization）
通常把电场振动方向的平面称为偏振面。若偏振面方向固定， 不随时间而改变，则为线性偏振（线性极化或平面极化）。沿一个固 定方向振动的光为偏振光。
一些人造“光源”（如激光和无线电、雷达发射）常有明确的极 化状态；太阳光是非偏振光（所有方向的振幅相等，无一优势方向）； 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。
3）电磁波具有波粒二象性：电磁波在传播过程中，主
要表现为波动性 Asint kx ；在与物质相互作用时，
主要表现为粒子性，这就是电磁波的波粒二象性。
❖ 波动性：把电磁振动的传播作为光滑连续的波对待， 用波长、频率、振幅等来描述。
❖ 粒子性：把电磁辐射能分解为非常小的微粒子---光 子，其能量大小用频率来描述。
遥感导论
3、数据的综合性和可比性：遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息；成像方式、时间，数据记录等都均可按要求设计，因此数据具有可比性，较大程度地排除人为干扰。
4、经济性：与传统的方法相比具有很高的经济效益和社会效益；
7 朗伯源：辐射亮度L与观察角无关的辐射源，称为朗伯源。一些粗糙的界面可近似看作朗伯元。涂有氧化镁的表面也可近似看成朗伯源，常被用作遥感光谱测量时的标准板。太阳常被近似看成朗伯源，使对太阳辐射的研究简单化。严格地说，只有绝对黑体才是朗伯源。
8.太阳常数：太阳常数是指不受大气影响，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接收的太阳辐射能量：I=1.360*10^3w/m2
辐射照度：简称辐照度，指面辐射源在单位时间内，从单位面积上接收的辐射能量，即照射到物体单位面积上的辐射通量，常用E表示，单位：W/m2。
5 辐射强度：指点辐射源，在单位立体角、单位时间内，向某一方向发出的能量，即点辐射源在某单位立体角内的发出的辐射通量。
6 辐射亮度: 简称辐亮度，指面辐射源在单位立体角、单位时间内，在某一个垂直于辐射方向单位面积上辐射出的辐射能量，即辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角内的辐射通量，具有方向性。常用L表示，单位：W/(sr?m2)
二、遥感的类型(P4)：
1、按遥感平台分（传感器设置的位置）：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感。
2、按传感器的探测波段分（探测波段的范围）：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。
※多波段遥感：指探测波段在可见光波段与红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。
梅安新《遥感导论》配套题库【课后习题 章节题库 模拟试题】
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03 目录分析 05 精彩摘录
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章节
部分Hale Waihona Puke 光谱主编地物
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遥感
导论 遥感
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本书特别适用于参加研究生入学考试指定考研参考书目为梅安新《遥感导论》的考生。也可供各大院校学习 梅安新《遥感导论》的师生参考。本书是梅安新主编的额《遥感导论》配套题库，主要包括以下内容：第一部分 为课后习题及详解。本部分对梅安新主编的《遥感导论》教材每一章的课后习题进行了详细的分析和解答，并对 个别知识点进行了扩展。课后习题答案经过多次修改，质量上乘，非常标准，特别适合应试作答和临考冲刺。第 二部分为章节题库及详解。本部分严格按照梅安新主编的《遥感导论》教材内容进行编写，每一章都精心挑选经 典常见考题，并予以详细解答。熟练掌握本书考题的解答，有助于学员理解和掌握有关概念、原理，并提高解题 能力。第三部分为模拟试题及详解。参照梅安新主编的《遥感导论》教材，根据各高校历年考研真题的命题规律 及热门考点精心编写了2套考前模拟试题，并提供详尽、标准解答。通过模拟试题的练习，学员既可以用来检测学 习该考试科目的效果，又可以用来评估对自己的应试能力。
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02_遥感技术导论_第二章 电磁辐射及物体的波谱特性
2πhc 1 M λ ( , T ) hc / kT 5 λ e 1
2
式中，c为真空中的光速； k为玻尔兹蔓常数，k=1.3810-23 J/K； h为普朗克常数，h=6.63 10-34 Js； M为辐射出射度。单位为w cm2 m1
第二章 遥感的理论基础—电磁辐射与地物光谱特性
第二章 遥感的理论基础—电磁辐射与地物光谱特性
图2-4 遥感种常用的大气窗口
第二章 遥感的理论基础—电磁辐射与地物光谱特性
4.地物的光谱特性 （1）意义： 地物的光谱特性是RS技术的重要理论基础。因为它既为传感器工作波 段的选择提供依据，又是RS数据正确分析和判读的理论基础，同时也可作 为利用电子计算机进行数字图象处理和分类时的参考标准。 （2）含义： 自然界中的任何地物都具有本身的特有规律，如具有反射、吸收外来 的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性；具有发射红外线、 微波的特性（都能进行热辐射）；少数地物具有透射电磁波的特性。 地物的反射光谱特性： 反射率大小与入射光的波长、入射角大小及地物表面粗糙度等有关。 其中，地物的反射率随入射波长变化的规律是地物反射光谱特性的主要反 映。一般地，反射率大，传感器记录的亮度值大，在象片上呈现的色调浅； 反之，反射率小，传感器记录的亮度值小，在象片上呈现的色调深。
0.01～ 0.38m
0. 38～ 0.76m 0.76～3m 3～6m 6～15m 15～1000m 1～10mm
蓝
青 绿
黄
橙 红
厘米波
分米波
1～10cm
1～10dm
第二章 遥感的理论基础—电磁辐射与地物光谱特性
3.大气窗口： 电磁波在进入地球之前必须通过大气层，在通过大气层时，约有30%被云 层和其它大气成分反射回宇宙空间，约有17%被大气吸收，22%被大气散射。 仅有31%的太阳辐射直射到地面。 大气吸收：太阳辐射穿过大气层时，大气分子对电磁波的某些波段由吸收作 用，引起这些波段太阳辐射强度的衰减，甚至某些波段的电磁波完全不能通 过大气，从而形成了在太阳辐射到达地面时电磁波的某些缺失带。 大气散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向 散开，称为散射。散射造成太阳辐射的衰减，散射的强度与波长密切相关。 对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段； 对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都有影响，特别是对 红外波段的影响； 大气云层中，对可见光只有无选择性散射，云层越厚，散射越强，而对 微波来说，则属于瑞利散射，波长越长散射强度越小。
遥感课后习题答案之欧阳家百创编
遥感导论课后习题答案欧阳家百（2021.03.07）第一章；1.遥感的基本概念是什么？应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2.遥感探测系统包括哪几个部分？被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.3.作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。
②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，传统调查，需要大量人力物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。
因此，遥感大大提高了观测的时效性。
这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。
（比较多，大家理解性的删除自己不需要的）③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
④经济性遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。
⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。
第二章：1.大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云浮透雾能力而可见光不能。
①瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）.②米氏散射（当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射）③无选择性散射（当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）.大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。
《遥感导论》课后练习题
《遥感导论》课后练习题第一章遥感概述1. 遥感的基本概念，并区分遥感的广义和狭义。
2. 简述遥感探测系统组成。
3. 根据不同目的或手段，简述遥感的类型。
4. 简述遥感的特点，并举例。
5. 试述全球及我国遥感技术的进展和发展趋势，并结合地学发展阐述个人的看法或观点。
第二章电磁辐射与地物光谱特征1. 电磁波含义及电磁波的性质。
2. 电磁波谱的含义，电磁波区段的划分是怎样的？3. 辐射通量，辐射通量密度的物理意义。
4. 简述辐照度，辐射出射度和辐射亮度的物理意义，其共同点和区别是什么？5.朗伯源和黑体的概念？6.大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感和微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾的能力而可见光不能？7. 什么是大气窗口？对照书内卫星传感器表中所列波段区间和大气窗口的波段区间，理解大气窗口对于遥感探测的重要意义。
8. 综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整体过程中所发生的物理现象。
9. 从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物反射波谱特性。
10. 列举几种可见光与近红外波段植被、土壤、水体、岩石的地物反射波谱曲线实例。
11. 在真空中电磁波速为3×108 s m（1）可见光谱的波长范围从约3.8×10-7 m 的紫色光到约7.6×10-7m 的红色光，其对应的频率范围为多少?（2）X 射线的波长范围约5×10-9—1.0×10-11m,其对应的频率范围是多少？（3）短波无线电的频率范围约为1.5MH Z ---300MH Z 其对应的波长范围是多少？12.在地球上测得太阳的平均辐照度I=1.4×1032m w设太阳到地球的平均距离约为1.5×1011m 试求太阳的总辐射能量。
13.假定恒星表面的辐射与太阳表面辐射一样都遵循黑体辐射规律。
如果测得到太阳辐射波谱λ=0.51μm,的北极星的λ=0.35μm ，试计算太阳和北极星的表面温度及每单位表面积上所发射出的功率是多少？ 14.已知日地平均距离为天文单位，1天文单位≈1.496×103m ，太阳的线半径约为6.96×105KM（1）通过太阳常数I 0,计算太阳的总辐射通量E 。
遥感概论第02章_电磁辐射与地物光谱特征
黑体辐射光谱中最强辐射的波长（主波长） max与黑体绝对温度T成反比
2.4大气对辐射的影响
2.5地物波谱
普朗克定律 (Plank law)
温度越高，辐射 通量密度越大，不 同温度的曲线不同
随着温度的升高， 辐射最大值所对应 的波长向短波方向 移动
实际物体辐射
按发射率变化情况，将物体分为以下 几个类型：
绝对黑体： = =1 灰体： = 0< <1 选择性体: =f() 理想反射辐射体: = =0
实际地物的发射分两种情况
（1）选择性辐射体 在各波长处的发射率不同；
1
c, 真空中的光速；
2.4大气对辐射的影响 2.5地物波谱
k, 波尔兹曼常数，为1.38*10-23 J/K； h, 普朗克常数，6.63*10-34 Js; M, 辐射出射度；
T温度 波长
根据量子理论，将辐射、 波长和温度联系起来，可 以解释上述所有经验关系
黑体的辐射三个特 性:
黑体辐射通量密 度随波长连续变化, 每条曲线只有一个 峰值
1.2GHz，波长多少
受大气层中云、雾的散射影响小，穿透性好， 不受光照等条件限制，白天、晚上均可进行地物微波成像 因此能全天候进行遥感
由于微波遥感可以采用主动方式进行，其特点是对云层、地表 植被、松散沙层和干燥冰雪具有一定的穿透能力。 微波越长，穿透能力越强 ，例如干沙：几十米； 冰层：100米； 潮湿土壤：几厘米到几米
Ω为立体角，θ为方向角度
第二章
黑体辐射
遥感物理基础
任何温度高于0K物体都会产生电磁辐射
2.1电磁波 2.2黑体辐射定律 2.3太阳和地球辐射 2.4大气对辐射的影响
黑体（Blackbody）：如果一个物体对于任何波长 的电磁辐射都全部吸收，又能全部发射，则该物 体是绝对黑体。
西南大学《遥感概论》网上作业及参考答案
1：[论述题]第二章一、名词1、遥感电磁波谱（Electramagitic spectrum）：将电磁波按照波长的长短排列制成图表2、太阳常数：3、地物光谱特性：4、地物反射光谱与地物反射光谱曲线：5、黑体：6、基尔霍夫定律：7、大气窗口：二、简答及论述题1、简述微波电磁波的特性：2、试举例阐述研究地物反射光谱的意义：3、分析为什么晴朗的天空呈现兰色？云呈现白色？参考答案：第二章一、名词1、遥感电磁波谱（Electramagitic spectrum）：将电磁波按照波长的长短排列制成图表2、太阳常数：当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直于太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为1385士7W／m'。
此数值称为太阳常数。
3、地物光谱特性：自然界中，不同的地物具有的不同的对电磁波不同波段范围的辐射规律（反射、发射、吸收、透射），称地物的该特性为其光谱特性。
4、地物反射光谱与地物反射光谱曲线：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。
按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线（根坐标为波长值，纵坐标为反射率）称为地物反射光谱曲线5、黑体：所谓黑体是"绝对黑体”的简称，指在任何温度下，对于各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1（100％）的物体。
5、基尔霍夫定律：在任一给定温度下，地物的辐射通量密度和吸收率之比，对任何地物都是一个常数，并且等于该温度下黑体辐射通量密度。
（T一定Wλ/α= Wλ黑）6、大气窗口：大气层的反射，吸收和散射作用，削弱了大气层对电磁辐射的透明度。
通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口二、简答及论述题1、简述微波电磁波的特性：微波电磁波的波长范围为：1mm-1m，其特性有5方面：A：容易聚集成束，便于发射B：近直线传播，不受电离层反射影响C：能够区分在可见光、红外电磁波范围内不容易区分的许多地物D：可以全天候成象E：可以穿透一定地物：云层、冰层2、试举例阐述研究地物反射光谱的意义：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。
福师《遥感导论》第二章课堂笔记
大气散射作用
•
大气散射指电磁辐射在大气中传输时偏离其初始
方向，并向各个方向散开的现象。 散射元：指大气分子密度差异、大气中悬浮的微 小水滴、固体微尘。 由“米氏散射理论”给出的散射元直径d、辐射波 长λ与散射能量I间的关系： (1) d<<λ时，I∝λ－4 瑞利散射
•
•
(2) d =λ时，I∝λ－2 米氏散射
现在用人工方法产生的电磁波的波长，长的已经达几
千米，短的不到一百万亿分之一厘米，覆盖了近20个
数量级的波段。电磁波传播的速度大，波段又如此宽
广，已成为信息传递的非常有力的工具。
电磁波的性质决定了传感器的类型，或者说各种传感
器是为接受不同特性的电磁波而设计的。例如，可见
光可以使摄影胶片感光，而经过箐类染料增感的胶片 ，更可以将感受波长延伸到近红外波段的1.1μ m左右 。
实际物体的辐射
基尔霍夫定律：物体的光谱辐射出射度与吸收系数之比，
和物体本身的性质无关，是波长、温度的普适函数。该
定律反映在一定温度下的物体，如它对某一波长的辐射 有强吸收，则发射这一波长辐射的能力亦强；若为弱吸 收，则发射亦弱。由此可知，只要确定物体的温度和吸 收系数，就可以确定物体的热辐射强度。
•
•
•
黑体在遥感中的应用：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。 灰体：对于各种波长的电磁波，吸收系数为常数（即 吸收系数与波长无关）的物体称为“灰体”。其吸收 系数介于0与1之间。 选择性辐射体：发射本领随波长的变化而变化的物体 。这类辐射体的辐射频谱曲线有明显的最大值和最小 值，大多数金属，特别是金属氧化物及其它一些化合 物属此类辐射体。
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第二章电磁辐射与地物光谱特征
·名词解释
辐射亮度：由辐射表面一点处的单位面积在给定方向上的辐射强度称为辐射亮度。
普朗克热辐射定律：在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为B(λ，T)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λRT)-1
灰度波谱：用该类型在该波段上的灰度值反应的波谱曲线
黑体辐射：任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领，为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。
电磁波谱：将电磁波按大小排列制成图表。
太阳辐射：太阳射出的辐射射线
瑞利散射：大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射
米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射
地球辐射：地面吸收太阳辐射能后，向外辐射的射线。
地物波谱特性：各种地物因种类和环境条件不同,都有不同的电磁波辐射或反射特性
反射率：地物反射能量与入射总能量之比。
比辐射率：某一物体在一特定波长和温度下的发射辐射强度与理想黑体在相同波长和温度下所发射的辐射强度之比。
后向散射
·问答题
地球辐射的分段特性是什么？
当太阳辐射到达地表后，就短波而言，地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源，而来自地球本身的辐射，几乎可以忽略不计。
地球自身的辐射主要集中在长波，即6um以上的热红外区段，该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计，因此只考虑地表物体自身的热辐射。
两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分，在2.5~6um，即中红外波段，地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。
什么是大气窗口?试写出对地遥感的主要大气窗口
答：大气窗口的定义：通常把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
的波段成为大气窗口。
包括：部分紫外波段，0.30
m
μ~0.40m
μ，70%透过。
全部可见光波段，0.40
m
μ~0.76m
μ，95%透过。
部分近红外波段，0.76
m
μ~1.3m
μ，80%透过。
近红外窗口：1.5
m
μ~2.4m
μ，90%透过，可区分蚀变岩石。
包括两个小窗口：1.5
m
μ~1.75m
μ
2.1
m
μ~2.4m
μ。
中红外窗口：3.5
m
μ~5.5m
μ，反射和发射并存。
包括两个小窗口（反射和发射混合光谱）：3.5
m
μ~4.2m
μ
4.6
m
μ~5m
μ
远红外窗口：8
m
μ~14m
μ，发射电磁波，热辐射。
微波窗口：0.5cm~300cm。