遥感技术基础遥感物理基础ppt课件

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遥感物理基础>物体的发射辐射（ Emission ）
§ 2-2 物体的发射辐射
◇黑体辐射
基尔霍夫辐射定律（Kirchhoff ’s law of radiation ） ：
– 一定温度下的物体，对某一波长的电磁波辐 射的吸收能力和发射能力相对应。吸收能力越 强，发射能力也越强。
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遥感物理基础>物体的发射辐射（ Emission ）
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遥感物理基础
第二章 遥感物理基础
遥感的基础
• 能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自
然现象。
• 一切物体由于其种类、特征和环境条件的不同，
具有完全不同的电磁波反射或发射、辐射特征。
• 遥感技术主要是建立在物体反射或发射电磁波
的原理之上的。
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遥感物理基础>电磁波基础
§ 2-1 电磁波基础
本节主要内容:
◇遥感应用的电磁波波谱段
❖ 可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对 可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重 要波段。
尽管大气对它也有一定的吸收和散射作用，它仍 是遥感成像所使用的主要波段之一。在此波段 大部分地物都具有良好的亮度反差特性，不同 地物在此波段的图象易于区分。
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遥感物理基础>电磁波及电磁波谱
遥感物理基础
第二章 遥感物理基础
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遥感物理基础
第二章 遥感物理基础
本章主要内容:
知识点：
◇电磁波基础 ◇物体的发射辐射
掌握：概念：电磁波与电磁 波谱、大气窗口、黑体、基 尔霍夫辐射定律
◇物体的反射辐射 ◇大气对电磁波
遥感技术所用的主要电磁波 及其特性、物体发射、反射 光谱特征的特点
传输的影响
了解：电磁波的特性、大气 对太阳辐射的影响
互垂直的，且垂直于波的传播方向。
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遥感物理基础>电磁波基础
§ 2-1 电磁波基础
◇电磁波的特性
✓电磁波的波长（wavelength) 和频率f
（frequency) 及波速v（velocity）之间的关 系： ＝v／f
✓电磁波在真空中以光速c(=2.998×108m/s）
传播，不需要媒质也能传播，与物质发生作用时 会有反射、吸收、透射、散射等，并遵循同一规 律。
本节主要内容:
◇黑体辐射 ◇太阳辐射 ◇一般物体的发射辐射
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遥感物理基础>物体的发射辐射（ Emission ）
§ 2-2 物体的发射辐射
◇黑体辐射
概念的引入： – 温度高于绝对零度的物体，均有发射电磁波
的能力。 – 遥感技术中，物体的电磁波发射强度是以
“发射率”为量度的，而发射率又以“黑体” 作为基准。
◇遥感应用的电磁波波谱段
❖ 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光 谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面， 且能量很小。
主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。 由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作
用，通常探测高度在2000米以下。
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遥感物理基础>电磁波及电磁波谱
§ 2-1 电磁波及电磁波谱
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遥感物理基础>电磁波基础
§ 2-1 电磁波基础
◇电磁波的定义
Electromagnetic radiation
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遥感物理基础>电磁波基础
§ 2-1 电磁波基础
◇电磁波的特性
✓电磁波具有波粒二象性，即波动性和粒子性。
✓光的波动性形成了光的干涉、衍射、偏振等现象
✓电磁波是一种横波，电场和磁场的振动方向是相
§ 2-1 电磁波及电磁波谱
◇遥感应用的电磁波波谱段
❖ 微波：波长范围为1 mm～1 m，穿透 性好，不受云雾的影响，所以能进行全 天时全天候的遥感探测。
另外，微波对某些物质具有一定的穿透能 力，能直接透过植被、冰雪、土壤等表 层覆盖物。
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遥感物理基础>物体的发射辐射（ Emission ）
§ 2-2 物体的发射辐射
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遥感物理基础>电磁波基础
§ 2-1 电磁波基础
◇电磁波的定义
电磁波是通过电场和磁场之间相互联系传播 的。根据麦克斯韦电磁场理论，空间任何一处只 要存在着场，也就存在着能量，变化着的电场能 够在它的周围激起磁场，而变化的磁场又会在它 的周围感应出变化的电场。这样，交变的电场和 磁场相互激发并向外传播，闭合的电力线和磁力 线就象链条一样，一个接一个地套连着，在空间 传播开来，形成了电磁波。
◇电磁波的定义 ◇电磁波的特性 ◇电磁波谱 ◇遥感应用的电磁波波谱段
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遥感物理基础>电磁波基础
§ 2-1 电磁波基础
◇电磁波的定义
✓ 电磁波（Electromagnetic Wave)：在真空
或物质中通过电磁场的振动而传输电磁能量的波。 光波、热辐射、微波、无线电波等都是由振源 发出的电磁振荡在空间的传播。
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遥感物理基础>电磁波基础
§ 2-1 电磁波基础
◇电磁波谱
✓定义
将电磁波在真空中传播的波长或频率按递增 或递减顺序排列制成的图表叫做电磁波谱。
✓依次为：
γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外 线—微波—无线电波。
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பைடு நூலகம்
电磁波谱
§ 2-1 电磁波及电磁波谱
遥感物理基础>电磁波及电磁波谱
§ 2-1 电磁波及电磁波谱
§ 2-2 物体的发射辐射
◇太阳辐射（Solar Radiation）
– 太阳辐射是地球上生物、地球大气运动的能源， 也是被动式遥感系统中遥感器接收信息的主要 来源。
– 太阳送到地球的能量约估计为17.3 1016J/s 。太阳可以被看作是近似5762K的黑 体。由于太阳辐射总能量的46%集中在0.40.76m之间的可见光波段，所以太阳辐射一 般称为短波辐射。
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遥感物理基础>物体的发射辐射（ Emission ）
§ 2-2 物体的发射辐射
◇黑体辐射
黑体（Blackbody） ： – 定义：入射的全部电磁波被完全吸收，既无反
射也没有透射的物体。 – 自然界中，黑体是不存在的。黑色的烟煤其吸
收吸收系数为99%，因而被认为是最接近黑 体的自然物质。恒星和太阳的辐射也被看作是 接近黑体辐射的辐射源。
§ 2-1 电磁波及电磁波谱
◇遥感应用的电磁波波谱段
❖ 红外线：波长范围为0.76～1000μm， 根据性质分为近红外、中红外、远红外 和超远红外。
红外遥感是采用热感应方式探测地物本身 的辐射（如热污染、火山、森林火灾 等），所以不仅白天可以进行，夜间也 可进行，能进行全天时遥感。
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遥感物理基础>电磁波及电磁波谱