資源描述：
《教案2電磁輻射與地物光譜特征》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、遙感基礎(chǔ)知識---電磁輻射與地物光譜特征P12_29教案2電磁輻射與地物光譜特征§1遙感的電磁波原理§2太陽輻射與大氣的作用§3地球（地物）輻射特征§4微波輻射與雷達(dá)遙感§5彩色合成原理電磁波交互變化的電磁場在空間的傳播。描述電磁波特性的指標(biāo)波長、頻率、振幅、位相等。電磁波的特性電磁波是橫波，傳播速度為3×108m/s，不需要媒質(zhì)也能傳播，與物質(zhì)發(fā)生作用時會有反射、吸收、透射、散射等，并遵循同一規(guī)律。1遙感的電磁波原理電磁波譜按電磁波波長的長短，依次排列制成的圖表叫電磁波譜。依次為：γ射線—X射線—紫外線—可見光—紅外線—微波—無線電波。目前遙感技術(shù)中通常采用的電磁波位
2、于可見光、紅外和微波波譜區(qū)間。由于它們的波長或頻率不同，不同電磁波又表現(xiàn)出各自的特性和特點(diǎn)?？梢姽?、紅外和微波遙感，就是利用不同電磁波的特性。電磁波與地物相互作用特點(diǎn)與過程，是遙感成像機(jī)理探討的主要內(nèi)容。電磁波譜示圖紫外線：波長范圍為0.01～0.38μm，太陽光譜中，只有0.3～0.38μm波長的光到達(dá)地面，對油污染敏感，但探測高度在2000m以下?？梢姽猓翰ㄩL范圍：0.38～0.76μm，人眼對可見光有敏銳的感覺，是遙感技術(shù)應(yīng)用中的重要波段。紅外線：波長范圍為0.76～1000μm，根據(jù)性質(zhì)分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外和超遠(yuǎn)紅外。微波：波長范圍為1mm～1m，穿透性好
3、，不受云霧的影響。遙感應(yīng)用的電磁波波譜段近紅外：0.76～3.0μm，與可見光相似。中紅外：3.0～6.0μm，地面常溫下的輻射波長，有熱感，又叫熱紅外。遠(yuǎn)紅外：6.0～15.0μm，地面常溫下的輻射波長，有熱感，又叫熱紅外。超遠(yuǎn)紅外：15.0～1000μm，多被大氣吸收，遙感探測器一般無法探測。紅外線的劃分電磁輻射的度量1、輻射測量（radiometry），以伽瑪射線到電磁波的整個波段范圍為對象的物理輻射量的測定，其度量單位見下表。2、光度測量（photometry），由人眼的視覺特性（標(biāo)準(zhǔn)光度觀察）評價的物理輻射量的測定，其度量單位見下表。電磁輻射的度量黑體輻射絕對
4、黑體如果一個物體在任何溫度下對任何波長的電磁輻射全部吸收（即吸收系數(shù)恒等于1），則這個物體稱為絕對黑體。黑體輻射特性（1）黑體輻射出射度隨波長連續(xù)變化，每條曲線只有一個最大值。（2）溫度愈高，黑體的輻射出射度也愈大，不同溫度的曲線是不相交的。絕對黑體的總輻射出射度與黑體溫度的4次方成正比。（斯忒藩—玻爾茲曼定律）（3）黑體輻射光譜中最強(qiáng)輻射的波長與黑體絕對溫度成反比。（維恩位移定律）。隨著溫度的升高，輻射最大值所對應(yīng)的波長移向短波方向。實(shí)際物體的輻射對于實(shí)際物體，都可以看作輻射源。如果物體的吸收本領(lǐng)大，它的發(fā)射本領(lǐng)也大，即越接近黑體輻射。實(shí)際物體的輻射比黑體輻射弱，而且
5、隨波長不同而不同。黑體輻射2太陽輻射與大氣的作用太陽輻射大氣結(jié)構(gòu)大氣成分大氣吸收作用大氣散射作用大氣窗口請大家討論一下全球變化，哪些大氣成分是惡魔？太陽輻射：太陽是遙感主要的輻射源，又叫太陽光，在大氣上界和海平面測得的太陽輻射曲線如圖所示。從太陽光譜曲線可以看出(…)：太陽輻射太陽光譜相當(dāng)于6000K的黑體輻射；太陽輻射的能量主要集中在可見光，其中0.38～0.76μm的可見光能量占太陽輻射總能量的46%，最大輻射強(qiáng)度位于波長0.47μm左右；到達(dá)地面的太陽輻射主要集中在0.3～3.0μm波段，包括近紫外、可見光、近紅外和中紅外；經(jīng)過大氣層的太陽輻射有很大的衰減；各波段
6、的衰減是不均衡的。P34,圖2.20Tobecontinued…地面的太陽輻射波長(nm)大氣上界太陽輻照度海平面太陽輻照度太陽光譜輻照度大氣物理狀況的物理量一般有氣壓，大氣溫度和大氣濕度它們在垂直方向上的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水平方向上的梯度，所以在大氣效應(yīng)糾正中大量假定大氣具有水平均一，垂直分層結(jié)構(gòu)。氣壓隨高度是以負(fù)指數(shù)形式遞減。大氣層次與成分大氣層次大氣厚度約為1000km,從地面到大氣上界，可垂直分為4層：對流層：高度在7～12km,溫度隨高度而降低，空氣明顯垂直對流，天氣變化頻繁，航空遙感主要在該層內(nèi)。上界隨緯度和季節(jié)而變化。平流層：高度在12～50km，沒有對流和天氣
7、現(xiàn)象。底部為同溫層（航空遙感活動層），同溫層以上為暖層，溫度由于臭氧層對紫外線的強(qiáng)吸收而逐漸升高。電離層：高度在50～1000km，大氣中的O2、N2受紫外線照射而電離，對遙感波段是透明的，是陸地衛(wèi)星活動空間。大氣外層：800～35000km,空氣極稀薄，對衛(wèi)星基本上沒有影響。大氣是由多種氣體及氣溶膠所組成的混合物。氣體：N2，O2，H2O，CO2，CO，CH4，O3氣溶膠大氣的成分可分為常定成分（N2，O2，CO2等）與可變成分兩個部分（水汽，氣溶膠）。大氣成分O3臭氧主要分布在10～50km的平流層大氣中，極大值出現(xiàn)在20～25km處
