遥感实验2_地物光谱测量
FieldSpec 3 (350 – 2500 nm) Optical Design
Common bundl e car r i es: 1 9 UV/ VIS f i ber s,1 9 SWIR 1 f i ber s,and 1 9 SWIR2 f i ber s
1 9 UV/ VIS f i ber s 1 9 SWIR 1 f i ber s VNIR Spect r omet er
光谱仪—探头（2）
不同前视场角的镜头 裸光纤：25˚前视场角 可选其他角度的镜头 如有脏污，可用镜头布擦拭 干净 用于反射率和辐射亮度测量 单位：W/cm2/Sr/nm 覆盖的范围 大：光谱混合程度高 小：光谱混合少，或者接近 测量叶片
V FO
h
x y
w z
பைடு நூலகம்
光谱仪—探头（3）
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孔祥生 遥感概论实验
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原理及方法简介
地物光谱反射率测量原理参见《遥感概论》第二章； 实习采用垂直测量方法，计算公式为：
V s VS
为标准板的反 为被测物体的反射率， 式中， V ，VS 分别为测量物体和标准板的仪 射率， 器测量值。
控制计算机
安装有RS3光谱仪操作软件 安装有ViewSpec Pro数据处理软件 另行介绍
光谱仪的技术参数
光谱范围350-2500nm，350-1050nm 最快采集速度：100ms, 17ms 光谱分辨率：3nm@350-1000nm 10nm@1000-2500nm 采样间隔：1.4nm@350-1000nm, 2nm@1000-2500nm 数据间隔：1nm 等效辐射噪声NE∆L 波长精度：+/-1nm 波长重复性：+/-0.02nm 重复性: 优于0.3% 杂散光: 优于0.02%@350-1000nm, 优于0.1%@1000-2500nm 灵敏度调整：全自动
s
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实习仪器
仪器按照波长长短有： 1）可见光-近红外光谱辐射计，波长范围0.4～ 1.1 m； 2）全波段光谱辐射计，波长范围0.3～2.5 m 。
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常见的光谱辐射计（光谱仪）
型号 WDY-850地面光谱辐射计 生产厂商 中科院长春光机所 波长范围/m 0.385～0.85
6、完成实习报告
内容包括实习目的、实验原理、实验仪器说明及实 验步骤1～6等。
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ENVI 光谱数据库
不同地物光谱特征对比
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传感器的三个空间高度
太阳
卫星传感器
大气层顶
s
大气
光谱测量仪器
平坦地表
不同空间层次传感器得到的信息
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5、分析实测结果
（1)根据测定结果，绘制地物(地物、水体、岩石、 土壤各一种)光谱曲线； （2）根据所绘制曲线，比较不同地物光谱特征； （3）分析测定过程中误差产生的因素； （4）分析如何与在遥感影像进行对比分析。
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Reflectance
0.6
ARTIFICIAL ILLUMINATION
0.4
0.2
0 500 1000 1500 Wavelength (nm) 2000
配置构成
照明： a.太阳。最佳照明，70%以上的工作 b.室内光源，少量工作 样品 a.被测物 –农作物，叶片，植被，树冠，水体， 矿物，岩石，道路，建筑等等 b.参考板 - 白板 光谱仪 控制计算机和软件
SWIR 1 Spect r omet er SWIR 2 Spect r omet er 1 9 SWIR 2 f i ber s
J unct i on Bl ock
Difference due to 'Curling' FieldSpec FR Fiberoptic Cable [100 percent * (Straight - Curled)/Straight] Curled = complete circle of 1.75 inch radius
0.3
0.25
Tungsten-Quartz-Halogen Lamp ('Gray Body')
Irradiance, W/m^2/nm/sr
0.2
0.15
标准光源的辐射
0.1
0.05
0
500
1000
1500 Wavelength (nm)
野外光谱测量对航天航空传感器定标、遥感数 据解译、遥感应用潜力研究具有重要意义。 利用高光谱非成像光谱(辐射)仪，在野外测量 地质矿物、植物或其他物体的光谱反射率、透 射率及其他辐射率。
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实验意义
主要有三方面的作用：
（1）野外光谱数据可用来建立和测试描述表面方向 性光谱反射和生物物理属性的关系； （2）野外光谱测量用来描述表面反射特征，以便为 航空和航天传感器定标； （3）在不需要图像数据时，光谱测量或低空测量是 一种成本低廉、灵活的数据获取方法
光谱仪—光纤
1.5% Fiberoptic cable Curled to 1.75 inch diameter 1% Effect is less than 1% 0.5%
与镜头连接，通过镜头采光 后导入光谱仪 光纤构成 57条200微米芯径光纤 石英光纤，数值孔径 0.22，因此前视场角25度。 外面金属螺纹管铠装。 不怕脚踩。 避免折死弯！！ 外接光纤可拆卸(SMA接头） 光纤弯曲对信号的影响一般 小于1%
DG-1野外光谱辐射计 SRM-1200野外光谱辐射计 SE-590便携式光谱辐射计 ASD-FieldSpec 便携式光谱 辐射计 SVC1024光谱辐射计 AvaField便携式地物波谱仪
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中科院安徽光机所 日本 美国 美国 美国 荷兰
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0.4～1.1 0.38～1.2 0.38～1.1 0.35～2.5 0.4～1.1 0.35-2.5 0.2～2.5
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3、记录环境参数
参见教材表1.2
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4、仪器安装调试
（1)对准白板，读取数据为 VS （2）移开白板对准地物，读取数据 V （3）重复步骤（1）（2），测量5～9次，记录数 据计算平均值 （4）更换目标，重复（1）～（3）步骤，直至完 成测试任务。 测量高度要求：仪器保持水平架设，距离被测物体 表面不小于1m； 几何关系要求：仪器轴线与天顶角的倾斜角<2度
要求：
选择物体自然状态表面作为观测面，取 样面积大于地物自然表面起伏和不均匀的 尺度；被测物体要充满整个视场。 标准白板表面与被测地物的宏观面平行， 与观测仪器等距，要充满整个视场，白板 要保持清洁
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2、记录测量目标基本信息
总体要求：越详细越好。 空间信息：地理坐标，用GPS测量获得； 时间信息：年月日、时分秒； 属性信息：类型、颜色、形状等。
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遥感原理
鲁东大学地理与规划学院
AvaField便携式地物波谱仪
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实习步骤
1、测量目标和条件的选择 2、记录测量目标基本信息 3、记录环境参数 4、仪器安装调试 5、分析测量结果 6、完成实习报告
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1、测量目标和条件的选择
Repeatability test
using Kaolinite reflectance automatically collected every 5 minutes using the same white reference and dark current
No wavelength difference. ± 0.2% for reflectance.
各种传感器所使用的波段
光谱技术的发展
高光谱成像技术
Source: CSIRO
高光谱图像结构
光谱差异
明矾石
高岭石
Source:Bob Agars
地面遥感学测量的常见配置
1 FieldSpec FR Spectroradiometer Reflectance of Vegetation
®
0.8
2160 2170 2180 2190 2200 2210 2220
Wavelength (nm)
几个光谱示例（1）
地球表面太阳辐射
Solar Radiance W/m /steradian/nm
2
0.30
Fraunhofer lines Chappius O
3
absorption band
0.25
光谱仪—内部结构—探测器
三个独立的光谱仪构成 350-1100nm，512阵元 光PDA阵列探测器, 凹面消色 差光栅，平场成像。易于波 长标定。灵敏度高。 1000-1900nm,单元 InGaAs探测器，平面旋转扫 描光栅，比PbS响应速度快。 1700-2500nm，单元 InGaAs探测器，平面旋转扫 描光栅。 InGaAs探测器带有热电 制冷，-27+/-0.1˚C
典型地物反射波谱测量与特征分析
典型地物反射波谱测量与特征分析引言典型地物反射波谱测量与特征分析是遥感领域的重要研究内容之一、通过获取地物的反射光谱特性，可以深入了解地物的组成和性质，从而实现地物分类和变化监测等应用。
本文将介绍地物反射光谱测量的方法以及常见的特征分析方法。
一、地物反射光谱测量方法1.无人机航拍法无人机航拍法是一种比较常用的地物反射光谱测量方法。
通过搭载光谱仪等设备的无人机进行航拍，可以获取高分辨率的光谱数据。
这种方法适用于小范围的地物反射光谱测量，可以获取非常详细的地物光谱信息。
2.便携式光谱仪法便携式光谱仪法是一种简便易行的地物反射光谱测量方法。
通过使用便携式光谱仪，可以在不同地点采集地物的光谱数据。
这种方法适用于快速测量大面积范围的地物光谱信息，常用于农业、植被监测等领域。
3.卫星遥感法卫星遥感法是一种广泛应用于大区域地物光谱测量的方法。
通过卫星传感器获取的遥感数据，可以得到地物的反射光谱特性。
这种方法适用于大范围的地物光谱监测和研究。
二、地物反射光谱特征分析方法1.基于统计学的分析方法基于统计学的分析方法通过对光谱数据进行统计学分析，提取地物的光谱特征。
常见的方法有频率统计和概率分布分析。
这些方法能够揭示地物光谱的整体分布规律，帮助区分不同地物类型。
2.基于特征波长的分析方法基于特征波长的分析方法通过找到光谱数据中特定波长的峰值或谷值，来提取地物的光谱特征。
常见的方法有光谱指数法和比值法。
这些方法能够有效提取地物的光谱特征，突出地物的不同性质。
3.基于光谱反射率的分类方法基于光谱反射率的分类方法通过将地物反射光谱与已知地物光谱进行对比，实现地物的分类。
常见的方法有最大似然分类和支持向量机分类。
这些方法通过对光谱数据进行分析，可以将地物进行有效地分类。
三、应用实例1.植被监测通过地物反射光谱测量和特征分析，可以实现对不同植被的监测。
通过提取植被的光谱特征，可以了解植被的生长状况、叶绿素含量等指标，进而对植被进行分类和变化监测。
新《遥感原理》实验指导书
《遥感原理与方法》实验指导实习一地物光谱反射率的野外测定1、原理与方法电磁波谱中，可见光和近红外波段(0.3～2.5μm)是地表反射的主要波段，多数传感器使用这一区间，其地物光谱的测试有三方面的作用：①传感器波段选择、验证、评价的依据；②建立地面、航空和航天遥感数据的关系；③将地物光谱数据直接与地物特征进行相关分析并建立应用模型。
（1）地物反射波谱测量理论①双向反射分布函数（BRDF）②双向反射比因子R(BRF)（2）地物光谱的测量方法垂直测量：为使所有数据能与航空、航天传感器所获得的数据进行比较，一般情况下测量仪器均用垂直向下测量的方法，以便与多数传感器采集数据的方向一致。
由于实地情况非常复杂，测量时常将周围环境的变化忽略，认为实际目标与标准板的测量值之比就是反射率之比。
计算式为：式中，ρ(λ)为被测物体的反射率；ρ5(λ)为标准板的放射率；V(λ)和V5(λ)分别为测量物体和标准板的仪器测量值。
这种测量没有考虑入射角度变化时造成的反射辐射值的变化，也就是对实际地物在一定程度上取近似朗伯体，可见测量值也有—定的适用范围。
2、实习仪器实习使用合肥仪思特光电技术有限公司生产的ISI921VF系列野外地物光谱辐射计。
ISI921VF野外地物光谱辐射计仪器参数3实习目的（1）学习地物光谱的测定方法；（2）认识地物光谱反射率的规律；（3）学习绘制地物反射光谱曲线。
4实习步骤（1）野外实测操作步骤：●第一步开机连接好测量头部与主机，打开测量头部镜头盖。
打开主机面板上的电源开关，仪器即进入开机状态，如果仪器自检正常，LCD显示屏将显示主菜单。
如果蓄电池电量不足，在显示主菜单之前将显示“Charge”，表示仪器应当进行充电后再使用。
电池电压不足将可能导致LCD显示屏无显示。
为确保数据的准确率，建议开机后预热3分钟以上进行正式测量。
●第二步设定参数〖Setup 〗仪器参数设置子菜单有10项设置内容，包括：起始光谱曲线号、增益、CCD积分时间、内部时钟（包括年、月、日、时、分、秒）。
地物光谱仪实习报告
本次实习旨在通过实际操作地物光谱仪，加深对地物光谱原理的理解，掌握地物光谱仪的使用方法，学会从光谱数据中提取地物信息，并运用这些信息进行地物分类和遥感图像处理。
通过实习，培养学生的实际操作能力、数据分析能力和遥感应用能力。
二、实习内容1. 实习准备在实习前，我们首先学习了地物光谱的基本原理，了解了地物光谱仪的结构和功能。
通过查阅资料，了解了不同类型地物光谱的特点，为实习奠定了理论基础。
2. 实验操作（1）光谱仪的组装与调试在指导老师的带领下，我们首先对地物光谱仪进行了组装和调试。
按照操作手册，我们依次连接各个部件，包括光源、探测器、数据采集卡等。
在调试过程中，我们注意调整各个部件的位置和角度，确保光谱数据的准确性。
（2）地物光谱采集采集地物光谱是实习的核心环节。
我们选取了多种地物，如土壤、植被、水体等，进行光谱采集。
在采集过程中，我们按照操作规程，调整光谱仪的参数，如波长范围、分辨率等，以确保采集到高质量的光谱数据。
（3）光谱数据处理与分析采集到地物光谱数据后，我们利用光谱处理软件对数据进行处理和分析。
主要步骤包括：光谱预处理、光谱校正、特征提取和地物分类。
3. 实习成果通过本次实习，我们取得了以下成果：（1）掌握了地物光谱仪的使用方法，能够熟练进行光谱数据的采集和处理。
（2）了解了不同地物光谱的特点，能够根据光谱数据对地物进行初步分类。
（3）培养了实际操作能力、数据分析能力和遥感应用能力。
1. 实习收获（1）理论知识与实践相结合，加深了对地物光谱原理的理解。
（2）提高了实际操作能力，学会了地物光谱仪的使用方法。
（3）培养了团队合作精神，提高了沟通协作能力。
2. 实习不足（1）在光谱数据处理和分析过程中，仍存在一些问题，如特征提取方法的选择、地物分类的准确性等。
（2）在实习过程中，部分同学对地物光谱原理的理解不够深入，影响了实习效果。
3. 改进措施（1）加强理论学习，深入学习地物光谱原理，提高对光谱数据的理解和处理能力。
实验1——地物光谱的测试
实验1 可见光与近红外波谱测试1.1实习概述按照国家光谱数据库数据测试参考标准选择典型进行地物反射、发射光谱测试。
根据所测的光谱曲线特征选择最佳遥感波段和最佳遥感时间。
1.2实习目的①掌握地物反射、发射光谱特性的基本概念，特点；②掌握典型地物光谱的测试方法和实验数据分析处理的基本流程和方法；③分析影响地物波谱特性测定的因素；了解地物表面不同几何状况、含水状况、风化状况、粗糙程度对反射、发射光谱的影响；了解多种地物光谱随时间变化的特征与规律；了解入射和观测角度变化对地物光谱的影响。
④培养学生理论联系实际及知识的综合运用能力，为后续专业课程学习创造条件。
1.3实习任务测量试验区的植被、水、土壤、道路的光谱特性。
要求测定不同植被、水、土壤、道路的波谱特性曲线，即每类地物至少选择5个小类（或样本）。
①清水、营养化水、污染水反射光谱、发射光谱测试与特征分析；②不同覆盖度、不同长势植被覆盖反射光谱、发射光谱测试与特征分析；③城乡非自然目标反射光谱、发射光谱测试与特征分析；④土壤反射光谱、发射光谱测试与特征分析；⑤岩石反射光谱、发射光谱测试与特征分析。
要求：上述5个实验根据具体情况必作2个，选作1个。
1.4设备（软件）及资料准备1.4.1 实习设备及软件测定地物反射光谱特性的仪器是可见光、近红外光谱仪。
仪器由收集器、分光器、探测器和显示或记录器组成。
测定地物发射光谱特性的仪器是热红外波谱仪、热红外辐射计。
1.4.2 实习前准备工作1.4.2.1 光谱测试仪器的标定测量仪器在采集数据前必须通过指定的定标实验室的定标检测，检验仪器的工作性能。
仪器的定标在室定标和实验场地现场定标，并在提交数据时附上相应测量仪器的定标报告。
若对同一种典型地物（农作物、岩矿、水体等）的相同观测项目采用不同型号的测量仪器，则必须在观测实验前到指定的实验室或实验场进行统一校准和比对：即在相同的条件下，同时测量同一目标，进行归一化处理，分析各仪器的误差，以精度高的仪器为准，进行误差订正，并在提交数据时应附上相应测量仪器的比对报告。
遥感实验操作步骤集合
一、地物光谱反射率的测定1、先检查仪器设备的是否正常，然后进行实验。
2、将参考白板箱打开，放在没有阴影的地方再将探头放在参考白板正上方，由另一位同学操作主机板面。
3、在开始测之前先按1，再按2，将探头放在参考白板正上方主机板面，等主机出现曲线之后按3将探头移至瓷砖地正上方侧一点，等曲线出现后按enter 键测下一点，这样连续测5点4、我们一边操作实验一边记录我们所测的点数的序号。
并随时与主机上的序号对应。
5、将光谱曲线图和光谱反射率图制作出来。
二、几何校正第一步：显示图像文件,nongdatu与nongdacankaotu第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool）第三步：启动控制点工具（Start GCP Tools）第四步：采集地面控制点（Ground Control Point）,选点要均匀，并且要是影像图与参考图上的同名地物。
控制点=（n+1）*(n+2)/2，当n=2时，控制点为6第五步：采集地面检查点（Ground Check Point），再在原图上采集9个检查点。
第六步：计算转换模型（Compute Transformation）第七步：图像重采样（Resample the Image）第八步：保存几何校正模式（Save rectification Model）第九步：检验校正结果（Verify rectification Result）三、增强处理1、分辨率融合ERDAS IMAGINE 8.4图标面板菜单条:Main→Image Interpreter(或单击ERDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条“Interpreter”图标)→打开Image Interpreter对话框→选择Spatial Enhancement→打开Spatial Enhancement对话框→选择Resolution Merge→打开Resolution Merge对话框2、融合后的裁剪3、直方图均衡化ERDAS IMAGINE 8.4图标面板菜单条:Main→Image Interpreter(或单击ERDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条“Interpreter”图标)→打开Image Interpreter对话框→选择Radiometric Enhancement→打开Radiometric Enhancement对话框→选择Histogram Equalization→打开Histogram Equalization对话框4、去相关拉伸ERDAS IMAGINE 8.4图标面板菜单条:Main→Image Interpreter(或单击ERDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条“Interpreter”图标)→打开Image Interpreter对话框→选择Spectral Enhancement→打开Spectral Enhancement对话框→选择Decorrelation Stretch→打开Decorrelation Stretch对话框四、监督分类1、监督分类打开Image classifier对话框→选择Signature Edito r→打开Signature Edito r→进行分类操作→选择Evaluate→打开Evaluate→选择contingency（模板评价）→选择Classify→打开supervised(分类)2、聚类统计打开Image Interpreter对话框→打开GIS Analysis对话框→选择并打开clump单击OK后得到的结果图3、去除分析打开Image Interpreter对话框→打开GIS Analysis对话框→选择并打开eliminate 单击OK后得到的结果图4、重编码打开Image Interpreter对话框→打开GIS Analysis对话框→选择并打开recode 单击OK 后得到的结果图五、专题图设计与编制1、启动地图编辑器，正式开始制作专题图点击ERDAS图标composer →new map composition→进入new map composition对话框→确定输出文件名new name →选择保存路径→属性值设置→单位选择units：centimeters；→背景色选择background：white →进入专题图制作对话框map composer。
地物光谱仪的操作使用是怎样的
地物光谱仪的操作使用是怎样的地物光谱仪是一款用于地物遥感分析的仪器，它能够测量地物对不同波段的反射率，获取地物的光谱特征信息。
在遥感领域，它被广泛应用于土地利用、植被监测、水资源管理等方面。
本篇文档将介绍地物光谱仪的使用方法和操作流程。
仪器配置与准备在操作地物光谱仪前，需要先进行仪器的配置和准备工作。
以下是具体步骤：1.检查仪器电量和存储空间，确保满足实验要求。
2.选择合适的测量地点和时间，以保证光照充足、无遮挡或影响，获取有效数据。
3.进行仪器的预热和校准，以保证测量精度。
具体校准方法有多种，可以根据实际需要选择。
操作流程步骤一：预处理在开始实验之前，需要进行一些预处理操作。
以下是具体步骤：1.打开仪器，进入主界面。
2.选择合适的测量模式，一般是手动或自动模式。
3.设置测量参数，如波长范围、积分时间、重复次数等。
步骤二：测量在完成预处理之后，可以开始进行测量了。
以下是具体步骤：1.根据实际需要，选择合适的测量位置和方向，保证数据有效性。
2.放置仪器并稳定，以确保测量数据的准确性和可靠性。
3.操作仪器，开始测量，记录数据。
步骤三：数据处理在完成测量之后，需要对数据进行处理和分析。
以下是具体步骤：1.将数据导入专业软件或平台进行处理。
2.进行数据过滤、校正、平滑等处理，消除噪声和干扰。
3.对处理后的数据进行分析和解释，得出结论。
注意事项1.在操作地物光谱仪时，需要遵循相关的操作规范和安全要求。
2.建议进行多次测量，以提高数据的准确性和可靠性。
3.在测量和处理数据时，需要注意数据的有效性和可靠性，避免因数据错误而导致结论偏差。
地物光谱仪是一种重要的地物遥感分析工具，能够为我们提供有效的研究数据。
通过本篇文档的介绍，相信读者已经了解到地物光谱仪的使用方法和操作流程，能够为实验工作提供有力的指导和借鉴。
遥感导论-习题及参考答案第二章 电磁辐射与地物光谱特征答案
第二章电磁辐射与地物光谱特征·名词解释辐射亮度：由辐射表面一点处的单位面积在给定方向上的辐射强度称为辐射亮度。
普朗克热辐射定律：在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为B(λ，T)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λRT)-1灰度波谱：用该类型在该波段上的灰度值反应的波谱曲线黑体辐射：任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领，为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。
电磁波谱：将电磁波按大小排列制成图表。
太阳辐射：太阳射出的辐射射线瑞利散射：大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射地球辐射：地面吸收太阳辐射能后，向外辐射的射线。
地物波谱特性：各种地物因种类和环境条件不同,都有不同的电磁波辐射或反射特性反射率：地物反射能量与入射总能量之比。
比辐射率：某一物体在一特定波长和温度下的发射辐射强度与理想黑体在相同波长和温度下所发射的辐射强度之比。
后向散射·问答题地球辐射的分段特性是什么？当太阳辐射到达地表后，就短波而言，地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源，而来自地球本身的辐射，几乎可以忽略不计。
地球自身的辐射主要集中在长波，即6um以上的热红外区段，该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计，因此只考虑地表物体自身的热辐射。
两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分，在2.5~6um，即中红外波段，地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。
什么是大气窗口?试写出对地遥感的主要大气窗口答：大气窗口的定义：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段成为大气窗口。
包括：部分紫外波段，0.30mμ~0.40mμ，70%透过。
全部可见光波段，0.40mμ~0.76mμ，95%透过。
光谱实验报告
实习报告（一）实验名称：《地物光谱特性测量》（二）所属课程名称：《资源环境遥感》（三）学生姓名：（四）实验日期及地点：（五）实验目的：对校园中的一些地物进行遥感光谱特性测量（六）实验意义：（1）对光谱测量仪器的认识：ASD野外光谱分析仪FieldSpecPro是一种测量可见光到近红外波段地物波谱的有效工具，它能够快速扫描地物，光线探头在毫秒内得到地物的单一光谱。
FieldSpec分光仪主要由附属手提电脑，观测仪器，手枪式把手，光线光学探头以及连接数据线组成。
通过连接电脑，可实时持续显示测量光谱，使得测量者可以即时获取需要的测量数据。
（2）对课堂内容的认识：地物反射光谱是指某种物体的反射率或反射辐射能随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得到的曲线即为反射波谱特性曲线。
影响地物波谱变化的因素：太阳位置（太阳高度角和方位角）。
不同的地理位置，海拔高度不同。
时间、季节的变化。
地物本身差异、土壤含水量、植被病虫害。
（七）实验原理：（八）人员要求：设备：（1）ASD公司生产的Field Spec3高光谱辐射仪（2）软件：RS3和View SpecPro Graph工作要求：（1）天气情况：地面能见度：晴朗，地面能见度不小于10km，云量要求：太阳周围90°立体角范围内淡积云量小于2%，无卷云或浓积云等，风力要求：无风或微风（测量时间风力小于4级，对植物测量时风力最好小于3级）测量时间：为保持太阳高度角大于45度，且由于北京地区处于中纬度地区，所以测量时间应在北京时间10:00~14:00之间，冬季对于测量时间应该更加严格一些。
另外，测量速度应该满足<=1min/组。
（2）测量情况：为减少反射光对观测目标的影响，观测人员应着深色服装，观测时面对太阳站立与目标区后方，观测时保持探头垂直向下，使得机载成像光谱仪观测方向保持一致，注意观测目标的二项反射影响。
记录人员应站在观测人员身后，并避免在目标区周围走动。
遥感导论第二章
M
(,
T
)
(,
T
)
•
M
(,
T
)
0
精品PPT
比辐射率（发射率）
波谱特性曲线的形态
特征反映(fǎnyìng)：
地面物体本身的特性，
包括物体本身的组成、
温度、表面粗糙度等
物理特性。
精品PPT
曲线的形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体，
尤其在夜间，太阳辐射消失(xiāoshī)后，地面发出的
第2章 电磁辐射与地物光谱特征
2.1 电磁波谱与电磁辐射
一、电磁波谱 ；二、电磁辐射的度量（自学为主)
1、电磁波谱按频率由高到低排列主要
由 、 、 、 、 、 、
等组成。
2、遥感(yáogǎn)应用的电磁波波谱段有哪些？有什么特点？
3、名次解释：辐射能量（W）、辐射通量(Φ)、辐射通量密度。
三、黑体(hēitǐ)辐射（问题讨论）
的相互作用
太阳辐射主要
(zhǔyào)集中在0.32.5μm，在紫外、可见
光、到近红外区段
地球(dìqiú)自身辐射
主要集中在6μm以上的
热红外区段
2.5-6μm，即中红外
波段两种辐射共同起
作用（避免太阳辐射）
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太阳辐射近似温度为6000K的黑体辐射，而地球
辐射接近于温度为300K的黑体辐射。最大辐射的对
2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响
(yǐngxiǎng)
2.3 地球的辐射与地物波谱
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2.1 电磁波谱与电磁辐射
(diàn cí fú shè)
(1) 电磁波谱
◆电磁波：
◆电磁波性质
遥感概论第三讲课堂实习二-地物光谱曲线的绘制 (2)
实习二分析结果
一.除采用作图法（光谱曲线）进行分析外，还可以 采用数据分析法。 二.比较容易区分的波长范围是：0.45-0.50微米和 0.85 -0.90微米之间。 不容易区分的波长值为：0.65微米。 三.植被的反射率在0.80微米处有误， 应为：70%左右。
实习二 典型地物反射光谱曲线的绘制与分析
工作波长（um） 地物P % /清水 0.45 0.50 20 25 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 25 20 15 10 0.05 0.80 0.85 0.90 0.05 0 0
冬青树
花岗岩 干燥水泥地
15
40 55
20
45 55
25
50 60
30
65 60
15
65 65
60
70 65
65
70 70
15
80 70
75
85 65
80
85 65
云层
2.请分析：
95
95
95
95
95
95
95
95
90
90
1.请根据上述测试数据绘制地物反射光谱曲线图；
பைடு நூலகம்
（1）在哪个波段范围可以较明显的区分以上各种地物？
（2）在哪个波长最不易区分以上各种地物？ （3）判断记录数据中的不准确信息，并给予纠正。 （4）请注明学号、姓名、制图日期