遥感技术基础02.ppt

第二讲：电磁波谱与遥感 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 土壤反射波谱曲线: 由于土壤反射波谱曲线呈比较平滑的特征，所以在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 水体反射波谱曲线: 水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强，所以水体在遥感影像上常呈黑色。但当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。水中含泥沙时，由于泥沙散射，反射率峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升，这些都成为影像分析的重要依据。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 岩石反射波谱曲线:岩石的反射波谱曲线无统一的特征，矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等都会对曲线形态产生影响。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 地物的发射光谱特性(Emission)。 温度高于绝对零度的物体，均有发射电磁波或微观粒子（如质子、电子等）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。 黑体(Blackbody): 理想物体,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。 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。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 发射率(Emissivity)ε: 物体的光谱发射能量与同一条件下黑体发射能量之比，称为发射率 ε。发射率随物质的介电常数、表面的粗糙度、温度、波长、观测方向等条件变化，取0到1之间的值。 地物发射波谱曲线：同种地物，因发射的电磁波波长不同，发射率也不同。某物体电磁波的发射率随波长而变化的曲线，称为该物体的发射波谱曲线。不同物体，由于他们的物质结构不同，发射波谱曲线的特征也不同，可以根据该曲线特征来识别地物（尤其是地质体）的性质。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 地物发射光谱特征的特点 任何温度大于绝对零度的物体，都能发射红外线和微波，高温物体，还能发射可见光； 温度恒定时，物体吸收和发射的电磁波波长一致； 任何物体发射红外线的强度与温度有关，而发射微波的差别与物体性质有关； 不同性质的物体具有不同的发射波谱曲线； 一般而言，粗糙的物体发射系数较大。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 地物的透射光谱特性(Transmission)。 有些地物(如水和冰)，具有透射一定波长的电磁波能力，通常把这些地物叫做透明地物。 透射率(Transmissivity) τ: 入射光透射过地物的能量与入射总能量的百分比。 地物的透射率随着电磁波的波长和地物的性质而不同。 水体对0.45－0.56?m的蓝绿光波具有一定的透射能力， 较浑浊水体的透射深度为1－2m，一般水体的透射深度可达10－20m。 波长大于1mm的微波对冰体具有透射能力。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 一般情况下，绝大多数地物对可见光都没有透射能力。红外线只对具有半导体特征的地物，才有一定的透射能力。微波对地物具有明显的透射能力，这种透射能力主要由入射波的波长而定.因此，在遥感技术中，可以根据它们的特性，选择适当的传感器来探测水下、冰下某些地物的信息。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 五、环境对光谱特征的影响 在利用电磁波谱特征来判别物体性质时，必须注意各种环境因素对物体发射和反射电磁波谱特征的干扰。环境对光谱特征的影响主要有: 纬度及海拔 季节 地表覆盖 物体空间分布 天气及测试时间 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 小结： * * 遥感技术基础 学年学期：2010-2011学年第一学期 学 院：测绘与地理科学学院 班 级：地理081-3班 教 师：李 玉 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 内容简介 一、电磁波谱 二、遥感用电磁波 三、大气窗口 四、物质的光谱特性 五、环境对光谱特征的影响 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 一、电磁波与电磁波谱 电磁波（Electromagnetic Wave)是在真空或物质中通过电磁场的振动而传输电磁能量的波。电磁能量(Electromagnetic Wave)一般由不同频率的电磁波混合而成。 * * 第二讲：电磁波谱与遥感 对一特定频率(frequency)(f)的电磁波包括其电场分量(Electronic component)(E)和磁场分量(Magnetic component)(M), 其幅度(Amplitude)(A)反映该电磁波的强度. 除了频率和幅度，表达电磁波的基本物理量还有波长（wavelength）(?)和速度(velocity) (v