电磁辐射与地物光谱特征课件.ppt

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1、第2章电磁辐射与地物光谱特征南京师范大学泰州学院信科系复习回顾遥感的定义（狭义）遥感技术系统的组成传感器、遥感平台遥感的分类遥感的特点遥感之所以能根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征遥感技术主要是建立在物体反射或发射电磁波的原理之上，有必要了解地物具有哪些电磁辐射特性本章主要内容第一节电磁波与电磁波谱第二节大气和环境对遥感的影响第三节地物的光谱特性第一节电磁波与电磁波谱电磁波及其特性电磁波谱电磁辐射的度量黑体辐射一、电磁波及其特性1、波的概

2、念：波是振动在空间的传播横波与纵波2、机械波：声波、水波和地震波3、电磁波（ElectroMagneticSpectrum)：由振源发出的电磁振荡在空气中传播4、电磁波：通过电场和磁场之间相互联系传播5、电磁辐射:近代物理中电磁波也称为电磁辐射，具有反射、折射、吸收和透射现象电磁波的特性电磁波是横波在真空中以光速传播电磁波具有波粒二象性：电磁波在传播过程中，主要表现为波动性；在与物质相互作用时，主要表现为粒子性，这就是电磁波的波粒二象性。波动性：遇到物体，根据波长发生衍射，电磁波彼此相遇发身干涉，互不相扰粒子性：电磁波传播遇到气体、液体、

3、固体介质时，会发生反射、吸收、透射等现象；电磁波入射到不透明物体上，只发生吸收和反射现象7、电磁波的主要参数波长(Wavelength)：指波在一个振动周期内传播的距离。即沿波的传播方向，两个相邻的同相位点(如波峰或波谷)间的距离。用表示，单位为厘米(cm)、毫米(mm)、微米(m)、纳米(nm)等．1m=1000nm。电磁波的电（E）、磁（H）向量周期：波前进一个波长的距离所需的时间（T）频率(frequency)：指单位时间内，完成振动或振荡的次数，用f表示。单位为赫兹(Hz)、千赫(KHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz)等电

4、磁波的波长、频率及速度间的关系：＝f电磁波在真空中以光速c＝3.0×108m/s传播，在大气中小于光速但接近于光速传播一般可用波长或频率来描述或定义电磁波谱的范围在可见光一红外遥感中多用波长，如m、nm等在微波遥感中多用频率，如MHz、GHz等第一节电磁波与电磁波谱电磁波及其特性电磁波谱电磁辐射的度量黑体辐射二、电磁波谱1、电磁波谱定义：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列成的图表在电磁波谱中，波长最长的是无线电波，其按波长可分为长波、中波、短波和微波。波长最短的是γ射线电磁波的波长不同，是因为产生它的波源不同电磁波区段划分

5、波段波长长波中波和短波超短波大于3000m10~3000m1~10m微波1mm~1m超远红外远红外中红外近红外15~1000μm6~15μm3~6μm0.76~3μm红橙黄绿青蓝紫0.62~0.76μm0.59~0.62μm0.56~0.59μm0.50~0.56μm0.47~0.50μm0.43~0.47μm0.38~0.43μm紫外线10-3~3.8×10-1μmX射线10-6~10-3μmγ射线小于10-6μm电磁波谱示意图Morethanmeetstheeye!2、遥感常用的电磁波波段的特性可见光波段0.38-0.76μm作为鉴别

6、物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段尽管大气对它也有一定的吸收和散射作用，它仍是遥感成像所使用的主要波段之一在此波段大部分地物都具有良好的亮度反差特性，不同地物在此波段的图象易于区分2、遥感常用的电磁波波段的特性红外波段0.76—1000μm遥感中主要利用3—15μm波段，更多的是利用3—5μm和8—14μm红外遥感是采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感2、遥感常用的电磁波波段的特性微波波段1mm—1m，分为：毫米波、厘米波和分米波微波辐射和红外辐射都具有热辐射性质。由于微波的波长比可见光、

7、红外线要长，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测微波遥感可采用主动或被动方式成像微波对某些物质还具有一定的穿透能力，能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物2、遥感常用的电磁波波段的特性紫外线波段0.01—0.4μm，太阳辐射含有紫外线，只有0.3-0.4μm波长的紫外线部分能够穿过大气层，且能量很小主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。碳酸盐岩在0.4μm以下的短波区域对紫外线的反射比其它类型的岩石强。水面漂浮的油膜比周围水面反射的紫外线要强烈由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000米以

8、下第一节电磁波与电磁波谱电磁波及其特性电磁波谱电磁辐射的度量黑体辐射三、电磁辐射的度量辐射源任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它的辐射，也能够向外辐射分类：太阳辐射源：可见光及近红外遥