第一章 绪论第二章遥感图像基础第1页，共29页，星期日，2025年，2月5日第一节
地物的波谱特性第2页，共29页，星期日，2025年，2月5日一、电磁波电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播。电磁波的四个基本要素： 波长（或频率）、传播方向、振幅、极化（或偏振）。第3页，共29页，星期日，2025年，2月5日二、电磁波谱按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表叫电磁波谱。依次为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。第4页，共29页，星期日，2025年，2月5日电磁波谱示图第5页，共29页，星期日，2025年，2月5日遥感应用的电磁波波谱段紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000m以下。可见光：波长范围：0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。红外线：波长范围为0.76～1000μm，根据性质分为近红外、中红外、远红外和超远红外。微波：波长范围为1mm～1m，穿透性好，不受云雾的影响。第6页，共29页，星期日，2025年，2月5日三、电磁波与地物之间的相互作用电磁辐射与物体相互作用，使得入射的电磁辐射受到反射、透射和吸收。根据能量守恒定律有： 入射能量= 反射能量+吸收能量+透射能量第7页，共29页，星期日，2025年，2月5日1、电磁辐射的反射反射率 当电磁辐射能到达两种不同介质的分界面时，入射能量的一部分或全部返回原介质的现象，称之为反射。 反射率是波长的函数，故称之为光谱反射率ρ(λ)，被定义为物体反射的辐射能量Pρ占总入射能量P0的百分比。第8页，共29页，星期日，2025年，2月5日1、电磁辐射的反射物体的反射物体表面的划分 根据物体表面对反射的影响，分为两类：光滑表面和粗糙表面。二者的划分以入射波波长为标准，是相对概念。第9页，共29页，星期日，2025年，2月5日物体表面的划分 划分准则：物体表面的划分一般用瑞利准则，关系式是： d=λ/8cosθ式中：λ为入射波的波长；θ为入射角。如果物体表面的起伏度h≤d，则该表面为光滑表面——镜面；如果hd，则为粗糙表面。第10页，共29页，星期日，2025年，2月5日物体的反射反射类型a.镜面反射(mirrorreflection) 由光滑表面产生的反射，其反射方向遵守反射定律。反射能量集中在一个方向，反射角=入射角。θiθr镜面反射第11页，共29页，星期日，2025年，2月5日反射类型b.漫反射(diffusereflection) 粗糙表面产生的反射，其反射方向不遵守反射定律。整个表面都均匀地向各向反射入射光称为漫反射。漫反射又称朗伯(Lambert)反射，也称各向同性反射。漫反射第12页，共29页，星期日，2025年，2月5日反射类型c.方向反射(directionalreflection) 介于漫反射和镜面反射之间，各向都有反射，但各向反射强度不均一，也称非朗伯反射。 方向反射率是指对入射和反射方向有严格定义的反射率，即特定反射能量与其面上的特定入射能量之比。方向反射第13页，共29页，星期日，2025年，2月5日2、物体的反射波谱特性反射波谱 物体对不同波长的电磁辐射反射能力的变化，亦即物体的反射率随入射波长的变化规律叫做该物体的反射波谱。第14页，共29页，星期日，2025年，2月5日反射波谱曲线 物体的反射波谱常用曲线表示，称为反射波谱曲线。通常用平面坐标曲线表示，横坐标表示波长λ，纵坐标表示反射率ρ。2、物体的反射波谱特性第15页，共29页，星期日，2025年，2月5日植被反射波谱曲线第16页，共29页，星期日，2025年，2月5日四、大气对电磁波传输过程的影响 电磁辐射与大气相互作用主要有三种方式：散射、吸收和透射，其作用强度取决于大气的物质成分、结构和通过大气时的路程长短。第17页，共29页，星期日，2025年，2月5日大气结构 地面到大气上界，大气的结构分层为：对流层（7～12km），平流层（12～50km），电离层（50～1000km），大气外层（800～35000km）。四、大气对电磁波传输过程的影响第18页，共29页，星期日，2025年，2月5日大气散射 电磁辐射在非均匀介质或各向异性介质中传播时，改变原来传播方向的现象称为散射。 大气散射是电磁辐射能受到大气中微粒（大气分子或气溶胶等）的影响，而改变传播方向的现象。四、大气对电磁