遙感物理基礎下PPT學習教案

1、會計學1（1 1）鏡面反射）鏡面反射 鏡面反射的電磁波具有嚴格的方向性，即反射鏡面反射的電磁波具有嚴格的方向性，即反射角等于入射角，反射能量集中在反射線方向上。角等于入射角，反射能量集中在反射線方向上。第1頁/共24頁（2 2）漫反射）漫反射 在物體表面的各個方向上都有反射能量的分布在物體表面的各個方向上都有反射能量的分布，稱為漫反射。所謂朗伯面，是指當入射照度一定，稱為漫反射。所謂朗伯面，是指當入射照度一定時，從任何角度觀察，其反射亮度都是一個常數(shù)的時，從任何角度觀察，其反射亮度都是一個常數(shù)的漫反射面。漫反射面。第2頁/共24頁（3 3）方向反射）方向反射 由于地形起伏和地面結構的復雜性，往

2、往在某由于地形起伏和地面結構的復雜性，往往在某些方向上反射最強烈，這種現(xiàn)象叫做方向反射。發(fā)些方向上反射最強烈，這種現(xiàn)象叫做方向反射。發(fā)生方向反射時，不同角度看到的地物亮度不一樣。生方向反射時，不同角度看到的地物亮度不一樣。朗伯反光和方向反光都是部分偏振光。朗伯反光和方向反光都是部分偏振光。第3頁/共24頁（1 1）光譜反射率）光譜反射率 通常定義為物體的反射通量與入射通量之比。通常定義為物體的反射通量與入射通量之比。 這是理想的定義模型，沒有考慮波長的因這是理想的定義模型，沒有考慮波長的因素。事實上不同地物對不同波長輻射的選擇性素。事實上不同地物對不同波長輻射的選擇性反射不同。反射不同。第4頁

3、/共24頁 因此定義因此定義光譜反射率光譜反射率為地物在某波段的反射通為地物在某波段的反射通量與該波段的入射通量之比。量與該波段的入射通量之比。 將反射率與波長的關系在直角坐標系中繪出就將反射率與波長的關系在直角坐標系中繪出就得到地物得到地物反射光譜曲線反射光譜曲線。 以下是幾種主要地物的反射光譜曲線。以下是幾種主要地物的反射光譜曲線。第5頁/共24頁 不同地物有不同的不同地物有不同的光譜反射率，同一地物光譜反射率，同一地物在不同的波段有不同的在不同的波段有不同的光譜反射率。光譜反射率。因此同一因此同一幅圖像上不同的地物具幅圖像上不同的地物具有不同的色調，同一地有不同的色調，同一地物在不同的波

4、段也會有物在不同的波段也會有不同的色調。不同的色調。 地物按曲線走勢可地物按曲線走勢可分為分為灰體灰體（非選擇性反（非選擇性反射體）和射體）和選擇性反射體選擇性反射體。第6頁/共24頁1 1、雪雪的反射光譜與太的反射光譜與太陽光譜最相似，可見光陽光譜最相似，可見光波段為高反射體，近紅波段為高反射體，近紅外成為較強的吸收體。外成為較強的吸收體。2 2、水水在藍光波段反射在藍光波段反射率稍高，在近紅外變成率稍高，在近紅外變成全吸收體。全吸收體。3 3、闊葉林闊葉林與與針葉林針葉林在在綠光波段有個反射小峰綠光波段有個反射小峰，在紅外波段強反射。，在紅外波段強反射。第7頁/共24頁4 4、沙漠沙漠在綠

5、、紅波段在綠、紅波段反射率達反射率達60%60%，而在近，而在近紅外雖有兩個吸收谷，紅外雖有兩個吸收谷，但達但達40%40%。5 5、濕粘土濕粘土反射率低，反射率低，灰白色大理石灰白色大理石變化不顯變化不顯著，近似灰體。著，近似灰體。紅砂巖紅砂巖反射率隨波長增大。反射率隨波長增大。第8頁/共24頁 0.6-0.7um0.6-0.7um難區(qū)分，但在難區(qū)分，但在0.75-1.25um0.75-1.25um之間就很容易區(qū)分之間就很容易區(qū)分。第9頁/共24頁 （1 1）同一地物的反射光譜特性）同一地物的反射光譜特性第10頁/共24頁 （2 2）不同地物的反射光譜特性）不同地物的反射光譜特性 土壤土壤

6、自然土壤反射率沒有明顯的峰值和谷值，其曲自然土壤反射率沒有明顯的峰值和谷值，其曲線與土壤成分有關。曲線較為平滑，在不同光譜段的圖像上線與土壤成分有關。曲線較為平滑，在不同光譜段的圖像上，土壤亮度區(qū)別不明顯。，土壤亮度區(qū)別不明顯。 第11頁/共24頁 （2 2）不同地物的反射光譜特性）不同地物的反射光譜特性 植物植物 各類綠色植物反射光譜曲線相似。因葉綠素影各類綠色植物反射光譜曲線相似。因葉綠素影響，響，0.55um0.55um綠光有波峰，兩側綠光有波峰，兩側0.45um0.45um藍光和藍光和0.67um0.67um紅光有兩紅光有兩個吸收帶；因葉片細胞結構影響，個吸收帶；因葉片細胞結構影響，0

7、.8-1.0um0.8-1.0um反射陡坡，反射陡坡，1.1um1.1um形成峰值；因含水量影響，在形成峰值；因含水量影響，在1.451.45、1.951.95、2.7um2.7um形成形成吸收谷。吸收谷。第12頁/共24頁 （2 2）不同地物的反射光譜特性）不同地物的反射光譜特性 巖石巖石 巖石成分、礦物質含量、含水狀況、風化程度巖石成分、礦物質含量、含水狀況、風化程度、顆粒大小、色澤、表面光滑度等都影響反射光譜曲線形態(tài)、顆粒大小、色澤、表面光滑度等都影響反射光譜曲線形態(tài)。在遙感探測中可根據所測巖石的具體情況選擇不同的波段。在遙感探測中可根據所測巖石的具體情況選擇不同的波段。第13頁/共24

8、頁 由定義可知，反射率與地物在某波段的反射由定義可知，反射率與地物在某波段的反射通量和該波段的入射通量有關。通量和該波段的入射通量有關。 入射通量與太陽位置、傳感器位置、地理位入射通量與太陽位置、傳感器位置、地理位置、地形、季節(jié)、氣候、大氣狀況等有關。置、地形、季節(jié)、氣候、大氣狀況等有關。 反射通量與地物自身性質有關，如：植物病反射通量與地物自身性質有關，如：植物病蟲害、土壤含水量、作物季節(jié)等。蟲害、土壤含水量、作物季節(jié)等。第14頁/共24頁如何測量地物反射波譜特性？（了解）如何測量地物反射波譜特性？（了解）第15頁/共24頁第16頁/共24頁第17頁/共24頁第18頁/共24頁第19頁/共24頁第20頁/共24頁第21頁/共24頁第22頁/共24頁 太陽能量經過大氣后太陽能量經過大氣后,30%反射回空間，反射回空間，17%為大為大氣吸收，氣吸收，22%散射到大氣中，散射到大氣中，31%直接輻射到地面。直接輻射到地面。 f.大氣窗口大氣窗口 遙感中遙感中,通常把電磁波通過大氣層時較少被通常把電磁波通過大氣層時較少被反射、吸收或散射的反射、吸收或散射的,透過率較高的波段稱為透過率較高的波段稱為大氣窗口大氣窗口(也即傳感器使用的觀測波段也即傳