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1、广义:,基于空间平台的，通过电磁波观测地球，获取地表信息。是对地观测系统、对地观测理论与对地观测方法的总称。,一切无接触的距离测量。,狭义:,遥 感 的 概 念,传感器,能量来源,大气层,地物,接收系统,数字化分析,可视化分析,应用,遥感过程示意图,遥感信息的获取、传输、处理、判读分析和应用的全过程。,电磁波特性,信息获取,信息接收,信息处理,信息应用,电磁辐射与地物光谱特征,1 电磁波谱与电磁辐射,1.1 电磁波谱,微 波,0.3 m,1.0 m,3.0 m,10.0 m,1 mm,1 cm,1 m,波长单位之间的换算关系为：1mm=1000m;1m=1000nm,可划分为:射线、X射线、紫
2、外线、可见光、红外线、微波及无线电波都是电磁波,把电磁波在真空中的波长按或频率按递增或递减顺序排列,就构成了电磁波谱,可见光,红外,微波,1.2 电磁辐射,能够发射电磁波的物体称为电磁辐射源，以电磁波的形式从物体向外发射电磁能量的过程，称为电磁辐射。对遥感而言，电磁辐射源有太阳、地球和人工辐射源三种情况。,1.3 电磁辐射的度量,辐射能量辐射通量辐射通量密度辐射强度分谱辐射通量辐射亮度,辐射能量 Q,电磁辐射是具有能量的，它表现在：使被辐照的物体温度升高 改变物体的内部状态 使带电物体受力而运动,辐射能量（Q）的单位可以用焦耳（J）、尔格(erg)、卡（cal）表示,辐射通量(radiant
3、flux),在单位时间内通过的辐射能量称为辐射通量：=Q/t,辐射通量（）的单位是瓦特=焦耳/秒（W=J/S）,辐射通量密度(irradiance)E、(radiant exitance)M,单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度：E辐照度=/A M辐射出射度=/A,辐射通量密度的单位是瓦/米（W/m）,法向,辐射强度(radiant intensity)I,辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的，指在某一方向上单位立体角内的辐射通量：I=/,辐射强度（I）的单位是瓦/球面度（W/Sr）,分谱辐射通量,分谱辐射通量是波长的函数，单位波长间隔内的辐射通量称为分谱辐射通量：=/,分谱辐射通量的单位是瓦/
4、微米（W/m）,1-2间隔内的(1-2)?总辐射通量？,分谱？,分谱辐射通量,分谱辐照度、分谱辐射出射度,分谱辐射强度,“分谱”两字可以忽略,辐射亮度(radiance)L,单位面积、单位波长、单位立体角内的辐射通量称为辐射亮度：L=/A,辐射亮度（L）的单位是瓦/米微米球面度（W/m m Sr）,小 结,辐 射 度 量 一 览 表,2.电磁辐射的基本定律,2.1 黑体辐射定律,黑体?,普朗克定律（黑体辐射定律）,黑体辐射定律,瑞利-琴斯定律,波长（微米）,辐射能量,斯忒藩-波耳兹曼定律,维恩位移定律,辐射能量,波长（微米）,太阳温度、海洋温度、地表温度、火点温度,（1）基尔霍夫定律,2.2实
5、际地物的辐射,地物发射率,地物发射率分类,小结,电磁辐射的度量：辐射通量密度、辐照度、辐射亮度黑体辐射：普朗克定律，基尔霍夫定律实际地物的辐射：吸收率和反射率之间的关系,3.太阳辐射及对大气辐射的影响,3.1 太阳常数,3.2 太阳光谱,太阳能量的光谱分布(百分比),辐射能量,3.3 大气对辐射的作用,吸收：水、臭氧、二氧化碳散射：瑞利散射、米散射和无选择性散射,瑞利散射1.条件：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。这种散射主要由大气中的原子和分子，如N2，CO2，O3和O2分子等引起的。2.特点：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。3.影响：瑞利散射对可见光的影响很大
6、。4.例子：无云的晴空呈现蓝色；朝霞和夕阳都偏橘红色；MSS4的图像远没有MSS7的图像清晰。,返回,返回,米氏散射1.条件：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。这种散射主要由大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起.2.特点：散射的强度与波长的二次方成反比，方向性比较明显。3.影响：云雾对红外线的散射主要是米氏散射。,无选择性散射1.条件:当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。2.特点:散射强度与波长无关，即对发生无选择性散射的波段，任何波长的散射强度都相同。3.由于云雾中水滴的粒子直径比可见光波长大很多，所以无论从哪个角度看，云都是白色的。,微 波,3.4 大气窗口,TM（专题绘图仪）传感器共7个波段分别是：Tm1波段：0.45m-0.50m Tm2波段：0.52m-0.60m Tm3波段：0.63m-0.69m Tm4波段：0.76m-0.94m Tm5波段：1.55m-1.75m Tm6波段：10.4m-12.5m Tm7波段：2.08m-2.35mSPOT多光谱图像三个波段：SPOT1波段：0.50m-0.59m SPOT2波段：0.61m-0.69m SPOT3波段：0.79m-0.89m,传感器波段的设置一般选择大气窗口,小结,太阳常数大气对辐射传输的作用：吸收和散射 散射和粒子半径的关系大气窗口,
