第二章電磁輻射及地物光譜特征

1、 本章主要介紹遙感的物理基礎(chǔ)，包括地物的電磁波特性、太陽輻射、大氣對太陽輻射的影響、大氣窗口的概念、地物反射太陽光譜的特性、地物的熱輻射、地物與微波的作用機(jī)理。n太陽輻射到達(dá)地表后，一部分反射，一部分吸收，一部太陽輻射到達(dá)地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，即分透射，即： 到達(dá)地面的太陽輻射能量反射能量吸收能量透到達(dá)地面的太陽輻射能量反射能量吸收能量透射能量射能量n地表反射的太陽輻射成為遙感記錄的主要輻射能量。地表反射的太陽輻射成為遙感記錄的主要輻射能量。n一般而言，絕大多數(shù)物體對可見光都不具備透射能力，一般而言，絕大多數(shù)物體對可見光都不具備透射能力，而有些物體如水，對一定波長的電磁波

2、則透射能力較強(qiáng)，而有些物體如水，對一定波長的電磁波則透射能力較強(qiáng)，特別是特別是0. 450. 56m的藍(lán)綠光波段。一般水體的透射深度的藍(lán)綠光波段。一般水體的透射深度可達(dá)可達(dá)1020 m，清澈水體可達(dá)清澈水體可達(dá)100 m的深度。的深度。n地表吸收太陽輻射后具有約地表吸收太陽輻射后具有約300 K的溫度，從而形成自身的溫度，從而形成自身的熱輻射，其峰值波長為的熱輻射，其峰值波長為9.66 m，主要集中在長波，主要集中在長波，即即6 6mm以上的熱紅外區(qū)段。以上的熱紅外區(qū)段。地物在不同波段的反射率是不同的。地物在不同波段的反射率是不同的。反射率是可以測定的。反射率是可以測定的。反射率也與地物的表面

3、顏色、粗糙度和濕度等有關(guān)。反射率也與地物的表面顏色、粗糙度和濕度等有關(guān)。地物的反射光譜曲線：反射率隨波長變化的曲線。地物的反射光譜曲線：反射率隨波長變化的曲線。 不論入射方向如何，其反射出來的能量在各個(gè)方向是不論入射方向如何，其反射出來的能量在各個(gè)方向是一致的。一般地物的反射近似漫反射，但各個(gè)方向反射的一致的。一般地物的反射近似漫反射，但各個(gè)方向反射的能量大小不同。能量大小不同。 微波傳感器的波長分辨率比較低，是由于其波長較長，衍射現(xiàn)象顯著的緣故。同時(shí)，觀察精度和取樣速度往往不能協(xié)調(diào)。 這一特性可以用來探測隱藏在林下的地形、地質(zhì)構(gòu)造、軍事這一特性可以用來探測隱藏在林下的地形、地質(zhì)構(gòu)造、軍事目標(biāo)以及埋藏在地下的工程、礦藏、地下水等。目標(biāo)以及埋藏在地下的工程、礦藏、地下水等。 電磁波通過介質(zhì)時(shí)，部分被吸收，強(qiáng)度要衰減。故將電磁波電磁波通過介質(zhì)時(shí)，部分被吸收，強(qiáng)度要衰減。故將電磁波振幅減少振幅減少1/1/e e倍（倍（37%37%）的穿透深度定義為趨膚深度）的穿透深度定義為趨膚深度H H: : H H=(5.3=(5.31010-3-31/21/2)/)/式中：式中：為地物的介電常數(shù)；為地物的介電常數(shù)；為地物的導(dǎo)電率。為地物的導(dǎo)電率。 微波對于海水特別敏感，其波長很適合于海微波對于海水特別敏感，其波長很適合于海面動(dòng)態(tài)情況（海面風(fēng)、海