遙感課件：第1章 緒論

1、喬 紅 波遙感 -深度認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)的高新技術(shù)第1章 緒論1.1 遙感的基本概念1. 廣義：泛指各種非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測技術(shù)。 （遙感大詞典）電磁波遙感 ：光、熱、無線電力場遙感 ：重力、磁力聲波遙感地震波遙感用傳播信息載體或媒介來定義空對(duì)地地對(duì)空空對(duì)空用目標(biāo)與觀測者的相對(duì)位置關(guān)系來定義 2. 狹義： 是應(yīng)用探測儀器,不與探測目標(biāo)鄉(xiāng)接觸,從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來,通過分析,揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù).對(duì)象：地面載體：電磁波（主要）目的：地面物質(zhì)的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（周期性、重復(fù)性）過程：成像、傳輸、處理、應(yīng)用1.2 遙感系統(tǒng) 被測目標(biāo)的信息特征 信息的獲取遙感系統(tǒng)包括：信

2、息的傳輸與記錄 信息的處理 信息的應(yīng)用1.3 遙感的類型1.3.1 按遙感平臺(tái)分地面遙感高塔 （300m)車船 （30m)觀測架 （幾米）航空遙感飛機(jī)氣球飄浮氣球 （50km）系留氣球 （15km）中空飛機(jī) （9-15km）低空飛機(jī) （9km）航天遙感軌道衛(wèi)星載人飛船 （500 km)航天飛機(jī) （300 km)探空火箭 （100-650 km)地球同步衛(wèi)星太陽同步衛(wèi)星長壽命(500-1000 km)（36000 km）短壽命(150-500 km)航宇遙感星際飛船1.3.2 按傳感器的探測波段分紫外(0.05-0.38mm)可見光(0.38-0.76mm)微波(1mm-10m)紅外(0.7-1

3、4mm)反射紅外(0.7-3mm)近紅外(0.7-1.3mm)短波紅外(1.3-3mm)中紅外(3-6mm)遠(yuǎn)紅外(6-15mm)熱紅外(8-14mm)多波段遙感 探測波段在可見光和紅外波段范圍內(nèi) 被動(dòng)方式 掃描(圖像方式)非掃描非圖像方式微波輻射計(jì)地磁測量儀重力測量儀傅立葉光譜儀其他圖像方式(照相機(jī))黑白天然彩色紅外彩色紅外其他像面掃描電視攝像機(jī)固體掃描儀(CCD)物面掃描光機(jī)掃描儀固體掃描儀1.3.3 按工作方式分主動(dòng)方式 掃描(圖像方式)非掃描(非圖像方式)微波散射計(jì)微波高度計(jì)激光光譜儀激光高度計(jì)像面掃描（被動(dòng)型相控陣?yán)走_(dá)）物面掃描激光水深計(jì)激光測距儀微波輻射計(jì)真實(shí)孔徑雷達(dá)合成孔徑雷達(dá)1

4、.3.4 按遙感的應(yīng)用領(lǐng)域分從大的研究領(lǐng)域分為外層空間、大氣層、陸地、海洋遙感等；從具體應(yīng)用領(lǐng)域分為資源、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市等；農(nóng)業(yè)方面：土地利用類型調(diào)查（非農(nóng)業(yè)占地，土地種植面積）精細(xì)農(nóng)業(yè)（水肥狀況，缺素情況.）作物估產(chǎn)（產(chǎn)量，收獲與成熟期）農(nóng)業(yè)災(zāi)害評(píng)估（受災(zāi)面積，程度.）遙感在地質(zhì)礦產(chǎn)方面的應(yīng)用應(yīng)用遙感技術(shù)，能觀真實(shí)地反反各種地質(zhì)質(zhì)象，形象地反反區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,找礦工程地質(zhì)、地震地質(zhì)、水文地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)等綜合信息。在區(qū)域分析及建設(shè)規(guī)劃方面的應(yīng)用1. 大面積的同步觀測 遙感平臺(tái)越高,視角越寬廣,可以同步探測的地面范圍就越大,容易發(fā)質(zhì)地球上一些重要目標(biāo)物空間分布的宏觀規(guī)律,而有些規(guī)律,是依靠

5、地面觀測難以發(fā)質(zhì)的.2. 時(shí)效性 遙感探測,可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行重復(fù)探測,發(fā)質(zhì)地球上許多事物的動(dòng)態(tài)變化.遙感平臺(tái)高度不同,重復(fù)的周期也不同,地球同步衛(wèi)星可以半小時(shí)觀測一次,太陽同步可以每天2次對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行觀測;3. 數(shù)據(jù)的綜合性和可比性 地球資源衛(wèi)星可以綜合地反反地質(zhì)、地貌、土壤、植被等特征，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域；而且遙感的探測波段、成像方式、成像時(shí)間、數(shù)據(jù)記錄等均可按要求設(shè)計(jì)，使數(shù)據(jù)具有同一性和可比性。4. 經(jīng)濟(jì)性 遙感的費(fèi)用投入與所獲得的效益比，可大大的節(jié)省人力、物力、才力和時(shí)間，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。5. 局限性 遙感技術(shù)的局限性主要表質(zhì)在所利用的電磁波還很有限,僅是其中

6、的幾個(gè)波段,有許多譜段資源有待進(jìn)一步開發(fā)。另外，已被利用的譜段還不，準(zhǔn)確反反地物的某些特征，還需要發(fā)展高光譜分辨率遙感；遙感的探測結(jié)果還需要其他手段相配合，特別是地面調(diào)查和驗(yàn)證。1. 無記錄的遙感階段 1608年，李波爾賽制造了世界上第一架望遠(yuǎn)鏡，年，李波爾賽制造了世界上第一架望遠(yuǎn)鏡，1609年年伽里略（伽里略（Galleo）制作了放大倍數(shù)）制作了放大倍數(shù)3倍的科學(xué)望遠(yuǎn)鏡，從而為倍的科學(xué)望遠(yuǎn)鏡，從而為觀測遠(yuǎn)距離目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了天文學(xué)的發(fā)展，開創(chuàng)了觀測遠(yuǎn)距離目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了天文學(xué)的發(fā)展，開創(chuàng)了地面遙感新紀(jì)元。但僅僅依靠望遠(yuǎn)鏡觀測的缺點(diǎn)是不，把觀地面遙感新紀(jì)元。但僅僅依靠望遠(yuǎn)鏡觀測的缺

7、點(diǎn)是不，把觀測到的事物用圖像的方式記錄下來。測到的事物用圖像的方式記錄下來。4. 航天遙感階段1956年，Colwell,特殊目的的航攝試驗(yàn)，分類并識(shí)別植被類型，探測病蟲害及受災(zāi)植被1957年，前蘇聯(lián)第一顆衛(wèi)星1960年第一顆氣象衛(wèi)星TIROS-I，病蟲害及受災(zāi)植被20世紀(jì)60年代中期，NASA資助，大量紅外及多光譜彩色攝影1972年第一顆地球觀測衛(wèi)星Landsat發(fā)射成功。（原名地球資源技術(shù)衛(wèi)星ERTS-1后命名為陸地衛(wèi)星，遙感一詞迅速普及，衛(wèi)星已超過3000顆（軍用60%）2.有記錄的地面遙感階段 對(duì)遙感目標(biāo)的記錄與成像，開始于攝影技術(shù)的發(fā)明，對(duì)遙感目標(biāo)的記錄與成像，開始于攝影技術(shù)的發(fā)明，

8、并與望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合發(fā)展為遠(yuǎn)距離攝影。并與望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合發(fā)展為遠(yuǎn)距離攝影。1839年，達(dá)蓋爾年，達(dá)蓋爾(Daguarre)發(fā)表了他和尼普斯拍攝的照片，第一次成功發(fā)表了他和尼普斯拍攝的照片，第一次成功地把拍攝到事物形象地記錄在膠片上。地把拍攝到事物形象地記錄在膠片上。1849年，法國人年，法國人勞塞達(dá)特勞塞達(dá)特(Aime Laussedat)制定了攝影測量計(jì)劃，成為有制定了攝影測量計(jì)劃，成為有目的有記錄的地面遙感發(fā)展階段的標(biāo)志。目的有記錄的地面遙感發(fā)展階段的標(biāo)志。l3. 空中攝影遙感階段 1858年，陶納喬年，陶納喬( G a s p a r d F e l i x Tournachon)用系留氣用系

9、留氣球拍攝了法國巴黎的球拍攝了法國巴黎的“鳥瞰鳥瞰”像片。像片。 1860年，布萊克年，布萊克(James Wallace Black)與金與金(Sam King)教授乘氣球升空至教授乘氣球升空至630米，成功地拍攝米，成功地拍攝了美國波士頓市的照片。了美國波士頓市的照片。 同年，萊特兄弟同年，萊特兄弟(Wibour Wright & Orvilke Wright)發(fā)明發(fā)明了飛機(jī)，才真正地促進(jìn)了航空遙感向?qū)嵱没斑M(jìn)了一大步。了飛機(jī)，才真正地促進(jìn)了航空遙感向?qū)嵱没斑M(jìn)了一大步。 4.4. 航天遙感階段航天遙感階段 19561956年，年，Colwell,Colwell,特殊目的的航攝試驗(yàn)，分類并

10、識(shí)別植特殊目的的航攝試驗(yàn)，分類并識(shí)別植被類型，探測病蟲害及受災(zāi)植被被類型，探測病蟲害及受災(zāi)植被 19571957年，前蘇聯(lián)第一顆衛(wèi)星年，前蘇聯(lián)第一顆衛(wèi)星 19601960年第一顆氣象衛(wèi)星年第一顆氣象衛(wèi)星TIROS-ITIROS-I，病蟲害及受災(zāi)植被，病蟲害及受災(zāi)植被 2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代中期，年代中期，NASANASA資助，大量紅外及多光譜彩色資助，大量紅外及多光譜彩色攝影攝影 19721972年第一顆地球觀測衛(wèi)星年第一顆地球觀測衛(wèi)星LandsatLandsat發(fā)射成功。（原名地發(fā)射成功。（原名地球資源技術(shù)衛(wèi)星球資源技術(shù)衛(wèi)星ERTS-1ERTS-1后命名為陸地衛(wèi)星，遙感一詞迅速后命名為

11、陸地衛(wèi)星，遙感一詞迅速普及，衛(wèi)星已超過普及，衛(wèi)星已超過30003000顆（軍用顆（軍用60%60%） 80年代法國的年代法國的SPOT衛(wèi)星；衛(wèi)星； 之后的之后的MODIS、QUICKBIRD等。等。1多分辨率多遙感平臺(tái)并存2.新型傳感器不斷涌質(zhì),微波遙感、高光譜遙感迅速發(fā)展3.遙感的綜合應(yīng)用不斷深化4.商業(yè)遙感時(shí)代的到來l 隨著熱紅外成像、機(jī)載多極化合成隨著熱紅外成像、機(jī)載多極化合成 孔徑孔徑雷達(dá)和高分辨力表層穿透雷達(dá)和星載合成孔雷達(dá)和高分辨力表層穿透雷達(dá)和星載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)日益成熟，徑雷達(dá)技術(shù)日益成熟， 和星載合成孔徑雷達(dá)和星載合成孔徑雷達(dá)技術(shù)日益成熟，技術(shù)日益成熟， 遙感波譜域從最早的可

12、見光遙感波譜域從最早的可見光向近紅向近紅 遙感波譜域從最早的可見光向近紅外、遙感波譜域從最早的可見光向近紅外、 短波紅外、熱紅外、微波方向發(fā)展，波譜域短波紅外、熱紅外、微波方向發(fā)展，波譜域的擴(kuò)展將進(jìn)一步適應(yīng)各種物質(zhì)反射、輻射波的擴(kuò)展將進(jìn)一步適應(yīng)各種物質(zhì)反射、輻射波譜的特征譜的特征 峰值波長的寬域分布。峰值波長的寬域分布。 l大、中、小衛(wèi)星相互協(xié)同，高、中、 低軌道相結(jié)合，在時(shí)間分辨率上從幾 小時(shí)到 小時(shí)到18 天不等， 形成一個(gè)不同時(shí) 形成一個(gè)不同時(shí)間分辨率互補(bǔ)系列。 l 隨著高空間分辨力新型傳感器的應(yīng)用， 遙感圖像空間分辨率從 從1km、500m 、 250m、80m 、30m 、20m 、

13、10m 、5m 發(fā)展到1m, 軍事偵察衛(wèi)星傳感器可達(dá)到 15cm 或者更高的分辨率。空間分辨 率的提高，有利于分類精度的提高， 但也增加了計(jì)算機(jī)分類的難度. l 高光譜遙感的發(fā)展，使得遙感波段寬度從高光譜遙感的發(fā)展，使得遙感波段寬度從 早早期的期的0.4 0.4m (黑白攝影黑白攝影)、 0.1m (多光譜多光譜 掃掃描描)到到5nm (成象光譜儀成象光譜儀)，遙感器波段寬，遙感器波段寬 度窄度窄化，針對(duì)性更強(qiáng)，可以突出特定地物化，針對(duì)性更強(qiáng)，可以突出特定地物 反射峰值反射峰值波長的微小差異；同時(shí)，成像光波長的微小差異；同時(shí)，成像光 譜儀等的應(yīng)用，譜儀等的應(yīng)用，提高了地物光譜分辨力，提高了地物

14、光譜分辨力， 有利于區(qū)別各類物質(zhì)有利于區(qū)別各類物質(zhì)在不同波段的光譜響在不同波段的光譜響 應(yīng)特性。應(yīng)特性。 l機(jī)載三維成像儀和干涉合成孔徑雷達(dá)的發(fā)展和應(yīng)用，將地面目標(biāo)由二維測量為主發(fā)展到三維測量。 l各種新型高效遙感圖像處理方法和算法將被用來解決海量遙感數(shù)據(jù)的處理、 校正、融合和遙感信息可視化。 l 遙感分析技術(shù)從“定性” 向“定量” 轉(zhuǎn)變，定量遙感成為遙感應(yīng)用發(fā)展的熱點(diǎn)。 l建立適用于遙感圖像自動(dòng)解譯的專家系統(tǒng)，逐步實(shí)質(zhì)遙感圖像專題信息提自動(dòng)化。 5050年代組建專業(yè)飛行隊(duì)伍，開展航攝和應(yīng)用年代組建專業(yè)飛行隊(duì)伍，開展航攝和應(yīng)用7070年年4 4月月2424日，第一顆人造地球衛(wèi)星日，第一顆人造地

15、球衛(wèi)星7575年年1111月月2626日，返回式衛(wèi)星，得到衛(wèi)星像片日，返回式衛(wèi)星，得到衛(wèi)星像片8080年代空前活躍，六五計(jì)劃遙感列入國家重點(diǎn)科年代空前活躍，六五計(jì)劃遙感列入國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目技攻關(guān)項(xiàng)目2.1 電磁波譜與電磁輻射2.1.1 電磁波譜1.波：是振動(dòng)在空間的傳播。如聲波、水波、地震波等。 分為橫波和縱波兩種,如果質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相同,稱縱波;若質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直,稱橫波.2.電磁波:當(dāng)電磁振蕩進(jìn)入空間,變化的磁場激發(fā)了渦旋電場,變化的電場又激發(fā)了渦旋磁場,使電磁振蕩在空間傳播. 方向:由電磁振蕩向各個(gè)不同方向傳播的.3.電磁波譜:按照電磁波的波長（頻率的大小

16、）長短，依次排列構(gòu)成的圖表，成為電磁波譜電磁波波段波長長波中波和短波超短波大于3000m 103000m 1 10 m微波1mm1m超遠(yuǎn)紅外遠(yuǎn)紅外 中紅外近紅外151000m615 m36 m0.763 m紅橙黃綠青藍(lán)紫0.620.76 m0.590.62 m0.560.59 m0.500.56 m0.470.50 m0.430.47 m0.380.43 m紫外線10-33.810-1 mX射線10-6 10-3 m 射線小于10-6m電磁波譜電磁波的波源不同,所產(chǎn)生的電磁波的波長是不同的： 無線電波是由電磁振蕩發(fā)射的； 微波是利用諧振腔及波導(dǎo)管激勵(lì)與傳輸，通過微波天線向空間發(fā)射的； 紅外輻射

17、是由于分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的； 可見光和近紫外輻射是由于原子、分子中的外層電子躍遷時(shí)產(chǎn)生的； 紫外線、X射線、 射線是由于內(nèi)層電子的躍遷和原子核內(nèi)狀態(tài)的變化產(chǎn)生的；4. 電磁波的性質(zhì)（1）是橫波；（2）在真空以光速傳播；（3）滿足f= c ；（4）電磁波具有波粒二象性；2.1.2 電磁輻射的度量1. 輻射源 任何物體都是輻射源。不僅，夠吸收其他物體對(duì)它的輻射，也，夠向外輻射。 遙感的輻射源分為自然輻射源和人工輻射源兩類。自然輻射源主要包括太陽輻射和地物的熱輻射；太陽輻射是可見光及近紅外遙感的主要輻射源，地球是遠(yuǎn)紅外遙感的主要輻射源。人工輻射源是指人為發(fā)射的具有一定波長的波束；主動(dòng)遙感

18、采用人工輻射源，目前較常用的人工輻射源為微波輻射源和激光輻射源。 2. 輻射測量 輻射，量（W）：電磁輻射的，量，電位：J 輻射通量（）：單位時(shí)間內(nèi)通過某一面積的輻射通量，單位：W 輻射通量密度（E）：單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的輻射，量，單位：W/m2 輻照度（I）：被輻射的物體表面單位面積上的輻射通量，單位： W/m2輻射出射度（M）：輻射源物體表面單位面積上的輻射通量，單位：W/m2輻射亮度（L）：假定有一輻射源呈面狀，向外輻射的強(qiáng)度隨輻射方向而不同，則L定義為輻射源在某一方向，單位投影表面，單位立體角內(nèi)的輻射通量，單位：W/（srm2）朗伯源：輻射亮度L與觀察角無關(guān)的輻射源，稱為朗伯源。2

19、.1.3 黑體輻射1. 絕對(duì)黑體 如果一個(gè)物體對(duì)于任何波長的電磁輻射都全部吸收，則這個(gè)物體是絕對(duì)黑體。 實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)電磁波入射到一個(gè)不透明的物體上，在物體上只出質(zhì)對(duì)電磁波的反射質(zhì)象和吸收想象時(shí)，這個(gè)物體的光譜吸收系數(shù)與光譜反射系數(shù)之和恒等于1。 光譜吸收系數(shù) ：當(dāng)物體的溫度為T，波長在 范圍內(nèi)， 為吸收，量與入射，量之比。 光譜反射系數(shù)：當(dāng)物體的溫度為T，波長在 范圍內(nèi)，為反射，量與入射，量之比。自然界中并不存在絕對(duì)的黑體，實(shí)用的黑體是由人工方法制成的，它只是一種理想的黑體模型，基本結(jié)構(gòu)是，保持恒定溫度的空腔。人工制造的接近黑體的吸收體2. 黑體輻射規(guī)律(1) 普郎克公式 描述黑體輻射通量密度

20、與溫度、波長分布的關(guān)系。 ) 1(2),(5kThc2bechTMh: 普朗克常數(shù)6.6260755*10-34 Ws2k: 玻爾茲曼常數(shù)，k=1.380658*10-23 WsK-1 c: 光速; : 波長（m）; T: 絕對(duì)溫度（K）(2) 斯蒂藩玻爾茲曼定律 對(duì)普朗克定律在全波段內(nèi)積分，得到斯蒂藩玻爾茲曼定律。輻射通量密度隨溫度增加而迅速增加，與溫度的4次方成正比。TbW4: 斯蒂藩玻爾茲曼常數(shù)，5.66970.00297）108Wm-2K-4（3）維恩位移定律描述物體輻射的峰值波長與溫度的定量關(guān)系bT maxb : 常數(shù)，2897.80.4 m K黑體溫度越高，曲線的頂峰就越往左移，即

21、往波長短的方向移動(dòng)。高溫物體發(fā)射較短的電磁波，低溫物體發(fā)射較長的電磁波。常溫（如人體300K左右，發(fā)射電磁波的峰值波長9.66m ）3. 實(shí)際物體的輻射（1）基爾霍夫定律 給定溫度下，任何地物的輻射出射度與吸收率之比是常數(shù)，即等于 同溫度下黑體的輻射出射度。 ),(),(),(TMTMTb發(fā)射率等于吸收率。好的吸收體也是好的發(fā)射體，如果不吸收某些波長的電磁波，也不發(fā)射該波長的電磁波。（2）實(shí)際物體的輻射 對(duì)于一般物體而言，需要引入發(fā)射率（熱輻射率、比輻射率），表明物體的發(fā)射本領(lǐng)。),(),(),(TMTMTb實(shí)際物體的輻射出射度與同一溫度下黑體輻射出射度的比值。發(fā)射率與物質(zhì)種類、表面狀態(tài)、溫度

22、等有關(guān)，還與波長有關(guān)。按照發(fā)射率與波長的關(guān)系，輻射源可以分為：1）黑體2）灰體3）選擇性輻射體 (如線譜，帶譜)一般輻射體和發(fā)射率2.2.1 太陽常數(shù)1.太陽常數(shù)：是指不受大氣影響，在距離太陽一個(gè)天文單位內(nèi)，垂直與太陽光輻射方向上，單位面積單位時(shí)間黑體所接受的太陽輻射，量。 2. 太陽光譜：通常指光球產(chǎn)生的光譜，光球發(fā)射的，量大部分集中于可見光波段。如圖 從圖中可知，大氣層外太陽輻射的光譜是連續(xù)光譜，且輻射特性與絕對(duì)黑體輻射特性基本一致。 海平面處的太陽輻照度曲線與大氣層外的曲線有很大的不同，其差異主要是地球大氣引起的。當(dāng)太陽傾斜入射時(shí)，與太陽垂直入射時(shí)的輻照度測量值不同，如果太陽傾斜入射，則

23、輻照度必然產(chǎn)生變化并與太陽入射光線及地平面產(chǎn)生夾角，即與太陽高度角有關(guān)。如圖2.2.2 大氣吸收1.大氣層次與成分大氣層的厚度約1 000km，且在垂直方向自下而上分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和散逸層。如圖 在對(duì)流層中，溫度隨高度的增加而降低，空氣作垂直運(yùn)動(dòng)而形成對(duì)流，由于熱量的傳遞而產(chǎn)生天氣質(zhì)象；在平流層中沒有明顯的對(duì)流，幾乎沒有天氣質(zhì)象，溫度由下部的等溫層逐漸向上升高，平流層中由于存在臭氧層，臭氧吸收紫外線而升溫。熱層和散逸層又稱電離層。從熱層向上溫度激增，熱層與中間層由于空氣稀薄，大氣中O2、N2等分子受太陽輻射的紫外線、X射線影響，處于電離狀態(tài)，形成了D層、E層、F層三個(gè)電離層。大

24、氣主要成分為分子和其他微粒分子重要有： O2和N2，約占99%，其余1%是O3、CO2、H2O及其他。微粒主要有：煙、塵埃、霧霾、小水滴及氣溶膠。2. 大氣對(duì)輻射的吸收作用大氣吸收電磁輻射的主要物質(zhì)是：水、二氧化碳和臭氧。水：分為氣態(tài)水和液態(tài)水水：分為氣態(tài)水和液態(tài)水 兩個(gè)寬的強(qiáng)吸收帶:2.53.0um和57um兩個(gè)窄的強(qiáng)吸收帶：波長為1.38um、1.86um一個(gè)弱的窄吸收帶：0.71.23um二氧化碳二氧化碳 一個(gè)寬的強(qiáng)吸收帶波長大于13um，兩個(gè)窄的強(qiáng)吸收帶，2.62.8和4.14.45um臭氧臭氧 ：吸收作用主要集中在紫外波段，對(duì)波長0.3um以下的波段全部吸收，在9.6um附近有個(gè)很窄

25、的弱吸收帶氧：氧：對(duì)電磁輻射的吸收很弱2.2.3 大氣散射散射：輻射在傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個(gè)方向散開，稱散射。散射的實(shí)質(zhì)：電磁波在傳輸中遇到大氣微粒而產(chǎn)生的一種衍射質(zhì)象。大氣散射有三種情況：1. 瑞利散射 當(dāng)引起散射的大氣粒子直徑遠(yuǎn)小于入射電磁波波長時(shí)，出質(zhì)瑞利散射。 發(fā)生條件：質(zhì)點(diǎn)的直徑 d (電磁波波長)時(shí)，一般認(rèn)為（d ）, 散射率與波長沒有關(guān)系 1)(散射特點(diǎn)：2.2.4 大氣窗口及透射分析1. 折射質(zhì)象電磁波穿過大氣層時(shí)，除發(fā)生吸收和散射外，還會(huì)出質(zhì)傳播方向的改變，即發(fā)生折射。折射率與大氣密度有關(guān)，密度越大折射率越大。由于折射的影響，使電磁波在大氣中傳播的軌跡

26、是一條曲線，到達(dá)地面后方向與實(shí)際方向比偏離了一個(gè)角度。早晨看到的太陽圓面比中午時(shí)看到的大，就是因?yàn)檎凵渌鸬摹?. 大氣的反射3. 大氣窗口大氣窗口大氣窗口：電磁波在大氣中傳輸過程中吸收和散射很小，透射率很高的波段。 要獲得地面的信息，必須在大氣窗口中選擇遙感波段。大氣窗口的主要光譜段：1）0.31.3um： 以可見光為主體的窗口，是攝影成像的最佳波段，也是許多衛(wèi)星傳感器掃描成像的常用波段。攝影和掃描成像的方式在白天感測和記錄目標(biāo)電磁波輻射信息。2）1.51.8,2.0-3.5um： 近、中紅外窗口，6095，掃描成像，白天記錄3）3.55.5um： 中紅外窗口，6070，白天夜間，掃描成像

27、記錄4）814 um： 遠(yuǎn)紅外窗口，超過80， 白天夜間，掃描記錄5）0.82.5cm： 微波窗口， 白天夜間，掃描記錄。4. 大氣透射的定量分析大氣對(duì)太陽輻射的衰減總體規(guī)律大氣對(duì)太陽輻射的衰減總體規(guī)律：大氣吸收15， 散射和反射42，其余43 太陽輻射到達(dá)地面。又一說：大氣吸收17， 散射22，反射30，其余31 太陽輻射到達(dá)地面。 2.3.1 太陽輻射與地表的相互作用太陽輻射近似于溫度為6 000K的黑體輻射,輻射主要集中在0.32.5m，在紫外、可見光到近紅外區(qū)段。當(dāng)太陽輻射到達(dá)地表后,就短波而言,地表反射的太陽輻射成為地表的主要輻射來源，而來自地球自身的輻射，幾乎可以忽略不計(jì)。波段名稱可見光與近紅外中紅外