遥感的基本概念课件.ppt

1、广义广义:基于空间平台的，通过电磁波观测地基于空间平台的，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。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。一切无接触的距离测量。狭义狭义: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过程示意图电磁辐射与地物光谱特征电磁辐射与地物光谱特征 1 电磁波谱与电磁辐射电磁波谱与电磁辐射波长单位之间的换算关系为：波长单位之间的换算关系为：1mm=1000m;1m=1000nm可划分为可划分为:射线、射线、X射线、紫外线、可见光、红外射线、紫外线、可见

2、光、红外线、微波及无线电波都是电磁波线、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序排列,就构成了电磁波谱就构成了电磁波谱可见光可见光红外红外微波微波1.2 电磁辐射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，称为式从物体向外发射电磁能量的过程，称为电磁辐射电磁辐射。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。种情况。1.3 电磁辐射的度量电磁辐射的度量2.电磁辐射的

3、基本定律电磁辐射的基本定律2.1 黑体辐射定律黑体辐射定律黑体黑体?吸吸收收率率),(Ta和和反反射射率率),(Tr普朗克定律（普朗克定律（黑体辐射定律黑体辐射定律）黑体辐射定律当当波波长长大大于于 1mm 时时，普普朗朗克克定定律律可可以以近近似似为为42),(kTcTMb瑞利瑞利-琴斯定律琴斯定律波长（微米）辐射能量斯忒藩斯忒藩-波耳兹曼定律波耳兹曼定律维恩位移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）基尔霍夫定律2.2实际地物的辐射实际地物的辐射地物发射率地物发射率地物发射率分类地物发射率分类小结小结 电磁辐射的度量：辐射通量密度、辐照

4、度、电磁辐射的度量：辐射通量密度、辐照度、辐射亮度辐射亮度 黑体辐射：普朗克定律，基尔霍夫定律黑体辐射：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实际地物的辐射：吸收率和反射率之间的关系关系3.太阳辐射及对大气辐射的影响太阳辐射及对大气辐射的影响3.1 太阳常数太阳常数3.2 太阳光谱太阳光谱太阳能量的光谱分布太阳能量的光谱分布(百分比百分比)辐射能量3.3 大气对辐射的作用大气对辐射的作用 吸收：水、臭氧、二氧化碳吸收：水、臭氧、二氧化碳 散射：瑞利散射、米散射和无选择性散射散射：瑞利散射、米散射和无选择性散射瑞利散射瑞利散射1 1.条件条件：当大气中粒子的直径比波长小得

5、多时发生的散射。这种散射主要由大气：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，如中的原子和分子，如N N2 2，COCO2 2，O O3 3和和O O2 2分子等引起的。分子等引起的。2.2.特点特点：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。3.3.影响影响：瑞利散射对可见光的影响很大。：瑞利散射对可见光的影响很大。4.4.例子：无云的晴空呈现蓝色；朝霞和夕阳都偏橘红色；例子：无云的晴空呈现蓝色；朝霞和夕阳都偏橘红色；MSS4MSS4的图像远没有的图像远没有MSS7MSS7的图像清晰。的图像清

6、晰。返回返回米氏散射米氏散射1 1.条件条件：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：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.2.2.特点特点：散射的强度与波长的二次方成反比，方向性比较明显。：散射的强度与波长的二次方成反比，方向性比较明显。3.3.影响影响：云雾对红外线的散射主要是米氏散射。：云雾对红外线的散射主要是米氏散射。无选择性散射无选择性散射 1.条件条件:当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。2

7、.特点特点:散射强度与波长无关，即对发生无选择性散射的波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。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。无论从哪个角度看，云都是白色的。3.4 大气窗口大气窗口TM（专题绘图仪）传感器共（专题绘图仪）传感器共7个波段分别是：个波段分别是：Tm1波段：波段：0.45 m-0.50 m Tm2波段：波段：0.52 m-0.60 m Tm3波段：波段：0.63 m-0.69 m Tm4波段：波段：0.76 m-0.94 m Tm5波段：波段：1.55 m-1.75 m Tm6波段：波段：10.4 m-12.5 m Tm7波段：波段：2.08 m-2.35 mSPOT多光谱图像三个波段：多光谱图像三个波段：SPOT1波段：波段：0.50 m-0.59 m SPOT2波段：波段：0.61 m-0.69 m SPOT3波段：波段：0.79 m-0.89 m 传感器波段的设置一般选择大气窗口传感器波段的设置一般选择大气窗口小结小结 太阳常数太阳常数 大气对辐射传输的作用：吸收和散射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 大气窗口大气窗口