1电磁波及遥感物理基础
《遥感原理与应用》习题答案解析
《遥感原理与应用》习题答案解析遥感原理与应用习题第一章遥感物理基础一、名词解释1遥感：在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术。
2遥感技术：遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。
3电磁波：电磁波（又称电磁辐射）就是由同相震荡且互相横向的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向旋转轴电场与磁场形成的平面，有效率的传达能量和动量。
电磁辐射可以按照频率分类，从高频率至高频率，包含存有无线电波、微波、红外线、红外线、紫外光、4电磁波五音：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排序，就构成了电磁波五音5绝对黑体：能够完全吸收任何波长入射能量的物体6灰体：在各种波长处的发射率相等的实际物体。
7绝对温度：热力学温度，又叫做热力学温标，符号t，单位k（开尔文，缩写上开）8色温：在实际测量物体的光谱电磁辐射通量密度曲线时，常常用一个最吻合灰体电磁辐射曲线的黑体电磁辐射曲线做为参考这时的黑体电磁辐射温度就叫做色温。
9大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段称。
10发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。
11光谱反射率：物体的散射电磁辐射通量与入射光电磁辐射通量之比。
12波粒二象性：电磁波具备波动性和粒子性。
13光谱反射特性曲线：反射波谱曲线是物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。
问答题1黑体电磁辐射遵从哪些规律？（1由普朗克定理知与黑体辐射曲线下的面积成正比的总辐射通量密度w随温度t的增加而迅速增加。
(2绝对黑体表面上，单位面积升空的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。
(3黑体的绝对温度增高时，它的电磁辐射峰值向短波方向移动。
(4不好的辐射体一定就是不好的吸收体。
(5在微波段黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。
2电磁波五音由哪些相同特性的电磁波段共同组成？遥感技术中所用的电磁波段主要存有哪些？a.包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等b.微波、红外波、可见光3物体的电磁辐射通量密度与短萼有关？常温下黑体的电磁辐射峰值波长就是多少？（1与光谱反射率，太阳入射在地面上的光谱照度，大气光谱透射率，光度计视场角，光度计有效接受面积。
遥感的物理基础简
折射现象：电磁波传过大气层时出现传播方向的改变，大气密度越大，折射率越大。
01
反射现象：电磁波在传播过程中，通过两种介质的交界面时会出现反射现象，反射现象出要出现在云顶（云造成的噪声）。
02
大气窗口
太阳辐射经过大气传输时，反射，吸收和散射共同衰减了辐射强度，剩余部分即为透过的部分。
由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。
了解地球辐射的分段特性的意义
可见光和近红外波段遥感图像上的信息来自地物反射特性。 中红外波段遥感图像上，既有地表反射太阳辐射的信息，也有地球自身的热辐射的信息。 热红外波段遥感图像上的信息来自地球自身的热辐射特性。
BACK
地物波谱的特性 地物波谱
01
03
02
STEP3
STEP2
STEP1
可见光和近红外波段：主要表现地物反射作用和地物的吸收作用。（树叶苍翠欲滴、水下温度）
热红外波段：主要表现地物热辐射作用。（热红外灵敏遥感器夜间成像河流为亮色条带，但热红外白天成像河流为暗色条带）
微波波段：主动遥感利用地物后向散射；被动遥感利用地物微波辐射。
不同电磁波段中地物波谱特性
地物反射
可见光和近红外波段地物波谱特征——地物反射波谱特征
太阳辐射到达地表后，一部分反射，一部分吸收，一部分透射，即： 到达地面的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量。 一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，特别是0. 45~0. 56μm的蓝绿光波段。一般水体的透射深度可达10～20 m，清澈水体可达100 m的深度。 地表反射的太阳辐射成为遥感记录的主要辐射能量。
遥感原理与应用
一．绪论1.遥感的定义：遥感即遥远感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。
2.遥感的过程:地物发射或反射电磁波通过介质（大气）被传感器接受，通过传感器获取数据，再经计算机对数据处理后，我们提取有用的信息，最后应用于实践。
（地物发射或反射电磁波→介质（大气）→传感器数据获取→计算机数据处理→信息提取→应用）二．电磁波及物理遥感基础1.电磁波的定义：变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
2.电磁波的特性：波动性（干涉、衍射、偏振）粒子性（光电转换）3.电磁波谱的定义:按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。
4.（1）地物发射电磁波:①绝对黑体的定义：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。
黑体辐射1.绝对黑体：吸收率α(λ,T)≡1 反射率ρ（λ,T）≡02.绝对白体：吸收率α(λ,T)≡0 反射率ρ（λ,T）≡1 绝对黑体与绝对白体与温度和波长无关。
②遥感的两种形式：被动遥感，主动遥感。
其中太阳是被动遥感最主要的辐射源。
⒈太阳辐射的特点：与黑体特性一致；能量集中在可见光和红外波段。
⒉一般物体的发射辐射：自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比相同条件下绝对黑体的低。
发射率ε：实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。
ε= W′/ W（ε是一个介于0和1的数）►绝对黑体ελ＝ε＝1►灰体ελ＝ε但0＜ε＜1►选择性辐射体ε＝ｆ(λ)►理想反射体（绝对白体）ελ＝ε＝0大多数物体可以视为灰体：W'=εW=εσT4（2）地物反射电磁波：①光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
②反射波谱特征曲线：反射波谱是某物体的反射率（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的曲线即为该物体的反射波谱特性曲线。
同一地物时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化。
《遥感概论》课程笔记
《遥感概论》课程笔记第一章：绪论1.1 遥感及其技术系统遥感（Remote Sensing）是指不直接接触对象物体，通过分析从远处感知到的电磁波信息来识别和探测地表及其上方环境的技术。
遥感技术系统是由多个组成部分构成的复杂体系，主要包括以下几部分：- 传感器（Sensor）：用于探测和记录目标物体发射或反射的电磁波的设备。
- 遥感平台（Remote Sensing Platform）：携带传感器的载体，如卫星、飞机、无人机等。
- 数据传输系统（Data Transmission System）：将传感器收集的数据传回地面的设备。
- 数据处理与分析系统（Data Processing and Analysis System）：对遥感数据进行处理、分析和解释的软件和硬件。
1.2 遥感门类及技术特点遥感技术根据不同的分类标准可以分为以下几类：- 按照电磁波波长：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
- 按照传感器工作方式：主动遥感（如激光雷达）和被动遥感（如摄影相机）。
- 按照平台类型：卫星遥感、航空遥感、地面遥感等。
遥感技术的主要特点包括：- 大范围覆盖：遥感技术可以覆盖广阔的地表区域，对于大规模的地理现象监测具有优势。
- 高效快速：遥感平台可以快速穿越监测区域，获取数据的时间周期短。
- 多维信息：遥感可以提供关于地表及其上方环境的多种信息，如形状、纹理、温度等。
- 非侵入性：遥感技术不需要直接接触目标物体，因此对环境的影响较小。
1.3 遥感行业应用概况遥感技术在多个行业中有着广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：- 农业领域：通过遥感技术监测作物生长状况、评估产量、监测病虫害、进行土地资源调查等。
- 环境保护：监测森林覆盖变化、湿地保护、沙漠化趋势、大气污染等环境问题。
- 灾害管理：利用遥感技术进行地震、洪水、飓风、火灾等自然灾害的预警、监测和评估。
- 城市规划：通过遥感图像分析城市扩张、交通布局、土地利用效率等，为城市规划提供依据。
遥感的物理基础
• 1 nanometer = 10 Ao
Language of the Energy Cycle: The Electromagnetic Spectrum
Wavelength l
遥感原理
影响地物发射率的因素：
地物的性质、表面状况、温度（比热、 热惯量）：比热大、热惯量大，以及具
有之保发温射作 率用 就的 小地 。物，一般WWW发W黑黑射率大，反
表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。 地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、 热惯性大的地物，发射率大。如水体夜晚发射率大， 白天就小。
2. 平流层：较为微弱。 3. 电离层：（中间层、热层散
辐射亮度
L 2(3) Φ / A Ω ( λ)
瓦/米²•球面度 (W/m² • Sr)
遥感原理
四、黑体辐射
地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量 标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参 照标准。 1. 黑体：在任何温度下，对任何波长的电磁 辐射都全部吸收,则 这个物体是绝对黑体 。 2. 黑体辐射(Black Body Radiation )：黑体的 热辐射称为黑体辐射。黑色烟煤 恒星太阳
由振源发出的电磁振荡在空气中传播。
遥感原理
4. 电磁波是通过电场和磁场之间相互联系传播的：原
理
5. 电磁辐射:这种电磁能量的传递过程（包括辐射、
吸收、反射和透射）称为电磁辐射。
遥感原理
6.
电磁波的特性
电磁波是横波
在真空中以光速传播
满足：频率与波长的乘积是光速
能量等于普朗克常数h与频率f的 乘积
遥感物理基础电磁波与电磁波谱
第二章遥感物理基础遥感技术是建立在物体电磁波辐射理论基础上的。
由于不同物体具有各自的电磁波反射或辐射特性，才可能应用遥感技术探测和研究远距离的物体。
理解并掌握地物的电磁波发射、反射、散射特性，电磁波的传输特性，大气层对电磁波传播的影响是正确解释遥感数据的基础。
本章重点是掌握可见光近红外、热红外和微波遥感机理，以及地物波谱特征。
图2-1第一节电磁波与电磁波谱2.1.1 电磁波与电磁波谱1. 电磁波一个简单的偶极振子的电路，电流在导线中往复震荡，两端出现正负交替的等量异种电荷，类似电视台的天线，不断向外辐射能量，同时在电路中不断的补充能量，以维持偶极振子的稳定振荡。
当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播，这就是电磁波。
2. 电磁辐射电磁场在空间的直接传播称为电磁辐射。
1887 年德国物理学家赫兹由两个带电小球的火花放电实验，证实了电磁场在空间的直接传播，验证了电磁辐射的存在。
装载在遥感平台上的遥感器系统，接收来自地表、地球大气物质的电磁辐射，经过成像仪器，形成遥感影像。
3. 电磁波谱γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波（微波、短波、中波、长波和超长波等）在真空中按照波长或频率递增或递减顺序排列，构成了电磁波谱。
目前遥感技术中通常采用的电磁波位于可见光、红外和微波波谱区间。
可见光区间辐射源于原子、分子中的外层电子跃迁。
红外辐射则产生于分子的振动和转动能级跃迁。
无线电波是由电容、电感组成的振荡回路产生电磁辐射，通过偶极子天线向空间发射。
微波由于振荡频率较高，用谐振腔及波导管激励与传输，通过微波天线向空间发射。
由于它们的波长或频率不同，不同电磁波又表现出各自的特性和特点。
可见光、红外和微波遥感，就是利用不同电磁波的特性。
电磁波与地物相互作用特点与过程，是遥感成像机理探讨的主要内容。
图2-2电磁辐射的性质4. 电磁辐射的性质电磁辐射在传播过程中具有波动性和量子性两重特性。
遥感习题
第一章电磁波及遥感物理基础名词解释：1、遥感2、遥感技术3、电磁波4、电磁波谱5、大气窗口6、光谱反射率7、光谱反射特性曲线问答题：1、叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。
2、地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？3、何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。
第二章遥感平台及运行特点名词解释：1、遥感平台2、遥感传感器3、卫星轨道参数4、升交点赤经5、轨道倾角5、近地点角距6、卫星姿态角7、重复周期8、近圆形轨道9、与太阳同步轨道10、近极地轨道11、小卫星问答题：2、以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。
3、叙述地心直角坐标系与地心大地直角坐标系的差别和联系。
4、获得传感器姿态的方法有哪些？简述其原理。
5、简述遥感平台的发展趋势。
6、LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点？第三章遥感传感器及其成像原理名词解释：1、遥感传感器2、红外扫描仪3、多光谱扫描仪4、推扫式成像仪5、成像光谱仪6、MSS7、TM8、HRV9、SAR 10、INSAR 11、CCD 12、真实孔径侧视雷达13、合成孔径侧视雷达14、全景畸变15、动态全景畸变16、静态全景畸变17、距离分辨率18、方位分辨率19、雷达盲区20、粗加工产品21、精加工产品22、多中心投影填空题：1、目前遥感中使用的传感器大体上可分为等几种。
2、遥感传感器大体上包括几部份。
3、MSS成像板上有个探测单元;TM有个探测单元。
4、LANDSAT系列卫星具有全色波段的是,其空间分辨率为。
5、利用合成孔径技术能堤高侧视雷达的分辨率。
6、扫描仪产生的全景畸变，使影像分辨率发生变化，x方向以变化，y 方向以变化。
7、实现扫描线衔接应满足。
选择题：(单项或多项选择)1、全景畸变引起的影像比例尺变化在X方向①与COSθ成正比②在X方向与COSθ成反比③在X方向与COS²θ成正比④在X方向与COS²θ成反比。
电磁波及遥感物理基础
射、吸收、反射和透射）称为电磁辐射。
电磁波的特性
1) 电磁波是横波
2) 在真空中以光速传播
3) 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。
光的波动性充分表现在光的干涉、衍射、 偏振等现象中；而光在光电效应、黑体 辐射中则显示出粒子性。
• 在遥感中常用近红外波段确定水体的位置和轮廓， 在此波段的黑白正片上，水体的色调很黑，与周 围的植被和土壤有明显反差，很容易识别和判读。
• 在水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变 化，含泥沙时，由于泥沙的散射，可见光波段发 射率会增加，峰值出现在黄红区。
不同浊度下水体的波谱特性曲线
• 水中含有叶绿素时，近红外波段明显抬升，这些 都是影像分析的重要依据。
植物
• 由于植物均进行光合作用，所以各类绿色植物具有很相似 的反射波谱特征：在可见光波段0.55um(绿光)附近有个波 峰，两侧0.45um(蓝光)和0.67um(红)则有两个吸收带。在 近红外波段0.8-10.um间有一个反射的陡坡，至1.1um附近 有一个峰值，形成植被的独有特征。在近红外波段1.32.5um受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率 大大下降，特别是以1.45、1.95、2.7um为中心是水的吸收 带，形成低谷。
度、速度、测量地形等。
自然辐射源（被动式遥感的辐射源）
➢ 太阳辐射：是可见光和近红外的主要辐射源；
常用5900的黑体辐射来模拟；其辐射波长范围 极大；辐射能量集中-短波辐射，即0.3-2.5um。 大气层对太阳辐射的吸收、反射和散射。
➢ 地球的电磁辐射：小于3 μm的波长主要是太
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
S
1896年发现γ射线。
D
A
实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射
U
Q I
线、γ射线等都是电磁波，只是波源不同，因而波长（或
频率）也不相同。
1.1.2 电磁波的性质
1、电磁波是横波
2、在真空中以光速传播
S 3、具有波粒二象性
D A
(波动性：干涉、衍射、偏振；
U
Q I
粒子性：反射、吸收、透射和散射)
Q
I
基尔霍夫定律：物体的辐照度仅与波长和温度有关，与物体
本身性质无关。
M1 = α1 ⋅ I1 , M2 = α2 ⋅ I2 , M0 = α0 ⋅ I0
M1 α1
=
I1 ,
M2 α2
=
I2,
M0 α0
=
M0
=
I0
I1 = I2 = I0
Mi = αi ⋅ M0
遥感
1.2.3 太阳辐射
太阳辐射是地球上生物、地 大海航行靠舵手
常见大气窗口
序号 窗口名称
1
S
D A
2
U
Q
I
3
远紫外窗口 可见光窗口 近红外窗口1
4 近红外窗口2
5
中红外窗口
6
远红外窗口
7－11
12
微波窗口
波长范围 0.15－0.20 μm 0.30－1.30μm 1.40－1.90 μm 2.05－3.00 μm 3.50－5.50 μm 8.00－14.0 μm
遥感
S D A U Q I
▲地球大气层以外的太阳光谱辐照度曲线为平滑的连续光谱曲 线，从X射线一直延伸到无线电波，近似于6000K的黑体辐射曲 线（如图所示）。可以看出，太阳辐射的大部分能量集中于近 紫外－中红外（0.31～5.6μm）区内，占到全部能量的97.5 ％，其中可见光占43.5％、近红外占36.8％，在此光谱区内太 阳辐射的强度变化很小，可当作很稳定的辐射源，因此太阳辐 射属于短波辐射。X射线、γ射线、紫外及微波波段的太阳辐射 能小于1％，它们受太阳黑子及耀斑的影响，强度变化很大，主 要影响地球电离层及通信。
溶胶等
辐射特性 以地表反射太阳辐射 地表反射太阳辐射 以地表物体自身
为主
和自身热辐射
热辐射为主
遥感
2.大气效应
太阳辐射能经过太空和大气层而达到地球表面。因太
空是真空，电磁波在传播过程中不发生物理变化。当太阳
辐射经过大气层时与大气层中的离子、分子、颗粒、水汽
S 等发生吸收、散射、反射和透射等物理过程，这个过程称
例如： *可见光直接对眼睛起作用 *红外线能克服夜障 *微波可穿透云雾烟雨等
1
遥感
遥感
1.1.3 电磁波谱
按电磁波波长的长短（或频率的大小），依次排列 制成的图表叫做电磁波谱。
S
如下图所示，为电磁波谱。
S
D
D
A
A
U
U
Q
Q
I
I
遥感
各谱段的产生及遥感应用特征
物质内部状态
波段
波长 紫：0.38~0.遥4感3 应μ用m特征
分子振动、晶格振动 红外线
分子旋转、反转，电子 自转，磁场相互作用
微波
0.76~1000 μm
1mm~1m
应用广泛，分三段
波长较长，能空穿透云和雾，全天 候遥感，如雷达
核自转，磁场相互作用 无线电波 1m~105m
用于无线电通讯，分超短波、短 波、中波、长波
遥感
１.2 地物的发射辐射
１.２.１ 电磁辐射
D
A U
为大气效应。
Q
I 大气吸收：如O3吸收紫外线
大气散射：瑞利散射（粒子直径<波长),如篮色天空、
红色晚霞
米氏散射（粒子直径=波长),红外线
均匀散射（无选择散射）（粒子直径>波长)
大气反射：两种介质的交界面，如云层顶部
大气透射：吸收、散射、反射后的透射，如可见光
大气折射：只改变方向，不改变强度
遥感
发射率指单位面积上地物发射的某一波长的辐射通量
密度与同温下黑体在同一波长上的辐射通量密度之比，又
称比辐射率，记为，即：
ελ
= Wλ' Wλ
发射率是一个无量纲的量，取值在0～1之间。
遥感
地物的发射率与地物表面的粗糙度、颜色和温度等有
关。地物表面比较粗糙或颜色发暗，其发射率较高；地物表
面比较光滑或颜色明亮，其发射率较低。由于地物的辐射能
球大气运动的能源，也是被动式 万物生长靠太阳
S
D A
遥感系统中主要的辐射源。
干革命靠毛泽东思想
U
Q
I
太阳表面温度约有6000K，内部温度更高。具有极其 巨大的能量，它辐射出来的能量仅是总能量中的一部 分，辐射的波长区跨越整个紫外、可见光和红外谱区， 但是最大峰值在0.5um处，相当于绿色波区。因此，白天 太阳光辐射到地球上并从地球反射出来的最大能量在可 见光波区，其最大峰值位于0.5um附近。如图。
量与温度的四次方成正比，所以比热大、热惯性大的以及具
S 有保温作用的地物，其发射率就大；反之，其发射率就小。
D
ελ
A U
遥感
太阳辐射以电磁波的形式，通过宇宙空间到达地球表面
（约1.5×108km），全程时间约为500秒。由于大气对太阳的
辐射有一定的吸收、散射和反射，所以投射到地球表面上的辐
S 射强度要衰减不少。
D
A U
地物对通过大气圈以后的太阳辐射进行选择性的吸收和反
Q
I 射，反射的这部分再一次通过大气层到达空中传感器、传感器
S 原子核内部相互作用
D A U Q
I 层内电子离子化
外层电子离子化
外层电子激励
Γ-射线 X-射线 紫外线 可见光
蓝：来0自.4太3阳~的0.辐4射7μ完全m被大气吸收， <0.03nm近红青外：不来：0能自.04为矿.77遥物~6感的0~.应辐35用射0μμ可m被m低空飞机探测
(反绿射：红(探0外.矿5)0) ~0.56 μm 03.n0m3~~30n中(.3m热8μ红橙黄红m外：：外完波0：.00)全长3..0355被<~~9600大..5~~33μ00气8μ..吸μ65mm29收的m的μμ，被可遥臭mm被感氧胶未层片用吸和收光电探 0.38~0.远 (7热6μ红红红m外：外用均测：0)照可器.86相检检~2机出出1~40、，μ.摄应76像用mμ机最、广m光电扫描仪等
一般来说：
反射：23%
散射：20%
S D
吸收：17%
A
U Q
透射：40%
I
23% 40%
20% 17%
反射 散射 吸收 透射
3.大气窗口
在太阳辐射能经过大气层的过程中，被吸收、散射、反 射的比例较小，而透射率较高的波段，也就是传输损耗率很 小的波段，称为大气窗口。（≥60%）
遥感常用大气窗口见下表。
辐射源
⎪ ⎨⎪天然辐射源 ⎩
⎧太阳 ⎨⎩地球
2、辐射度量(*）
◆辐射能量（Q）；
◆辐射通量（Φ）；
S
D A
◆辐射通量密度（W）；
U
Q I
◆辐照度（E）；
◆辐射出射度（M）；
◆辐射强度（I）。
◆辐射亮度（L）。
遥感
遥感
1.2.２ 黑体辐射(Black Body)
1860 年 基 尔 霍 夫 （Kirchhoff·C）提出黑体概念。
1、辐射源
S
凡能产生（或发射）电磁辐射的物体，都叫做辐射
D A
源。
U
Q I
任何物体都是辐射源。
辐射源分人工辐射源和天然辐射源两种。
在自然界中，最大的天然辐射源是太阳和地球，它们 是被动遥感的主要能源提供者。
人工辐射源是主动遥感的能源提供者，如微波雷达和 激光雷达(LIDAR)。
⎧人工辐射源－－雷达、闪光灯
一般地物的温度都高于绝对零度，因此都会发射电
磁波。在相同温度下，地物的电磁波发射能力较同温下
黑体的辐射能力要低。黑体热辐射由普朗克定律描述，
S D
它仅依赖于波长和温度；而实际物体的辐射不仅依赖于
A U
波长和温度，还与构成物体的材料、表面状况等因素有
Q I
关。地物的发射能力常用发射率（比辐射率）来表示。
S
D 因此，在进入地球外边界的太阳辐射中仅有31％作为直射太
A
U Q
阳辐射到达地球表面。
I
辐射传输方程是指从辐射源经大气层到达传感器的过程
中电磁波能量变化的数学模型。
简化方程：
[ ( ) ] ∫ Lλ = Kλ τ λ Nλ sinθρλdΩ + We'λ ⋅ ε λ + bλ
4
遥感
１.2.6 一般物体的发射辐射
地球是被动遥感的第二大辐射源，和太阳辐射有着很大
的差别。如太阳的表面温度一般在6000K左右，辐射波长峰
S 值为0.48um,;地球的表面温度一般在300K（23℃）左右，这
D
A 一温度的辐射成一低缓的曲
间，波长峰值为9.66um(远红外波段），主要用于热遥感。
4、满足
另外：
遥感
f.λ = c E = h.f f为频率 ( f → υ ) λ为波长 c为光速(3×108 m/s) E为能量 h为普朗克常数 (6.626×10-34 J / s)
在电磁波谱中，由于产生 电磁波的波源不同，波长范围 也就不同，它们在传播方向、 穿透性、可见性和颜色等方面 的性质就有很大差别。
由维恩定律得 温度 300 500
遥感
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000