遙感物理基礎(chǔ)

1、1.1-1.2遙感物理基礎(chǔ)目的與要求：掌握遙感物理基礎(chǔ)中的電磁波和電磁波譜的概念， 太陽輻射和地球輻射特征，大氣對電磁波輻射傳輸?shù)挠绊懪c大氣窗口。重點及難點：大氣對電磁波輻射傳輸?shù)挠绊?；教學法：講授法、演示法教學過程：1.1 概述遙感能夠根據(jù)收集到的電磁波來判斷地物目標和自然現(xiàn)象。一切物體都能夠反射和發(fā)射電磁波，并且具有完全不同的輻射特性。遙感技術(shù)主要建立在物體反射或發(fā)射電磁波的原理之上。1電磁波? 波的概念：波是振動在空間的傳播。? 電磁波是通過電場和磁場之間相互聯(lián)系傳播的：原理? 電磁輻射 : 電磁能量的傳遞過程（包括輻射、吸收、反射和透射）稱為電磁輻射。? 電磁波的特性電磁波是橫波在真空

2、中以光速傳播電磁波具有波粒二象性：電磁波在傳播過程中，主要表現(xiàn)為波動性；在與物質(zhì)相互作用時，主要表現(xiàn)為粒子性，這就是電磁波的波粒二象性。? 波動性：電磁波是以波動的形式在空間傳播的，因此具有波動性? 粒子性：它是由密集的光子微粒組成的，電磁輻射的實質(zhì)是光子微粒的有規(guī)律的運動。電磁波的粒子性，使得電磁輻射的能量具有統(tǒng)計性? 根據(jù)電磁波特性完成習題2. 電磁波譜? 電磁波譜：將各種電磁波在真空中的波長 ( 或頻率 ) 按其長短，依次排列制成的圖表。? 電磁波波譜的特點 射線無線電波的波長之比高達 1022 倍以上。傳感器通過探測或感測不同波段電磁波的發(fā)射、反射輻射能級而成像的，電磁波的存在是獲取圖

3、像的物理前提。根據(jù)不同的目的選擇不同的波譜段。? 電磁輻射的度量（公式重點理解）1.2 物體的發(fā)射輻射1. 黑體輻射? 絕對黑體（ Blackbody ）能夠吸收全部入射輻射能量的物體。? 黑體輻射定律：波爾茨曼定律，維恩位移定律（重點，結(jié)合習題）2. 太陽輻射? 太陽常數(shù)：指不受大氣影響，在距離太陽一個天文單位內(nèi)，垂直于太陽光輻射的方向上，單位面積單位時間黑體所接受的太陽輻射能量。（擴展兩個數(shù)值計算）? 太陽輻射光譜特征： 1.太陽輻射光譜范圍大，具有連續(xù)性 2. 太陽輻射能量集中? 地球輻射光譜特征：短波輻射、中紅外輻射、長波輻射（特征，主動遙感和被動遙感）3. 大氣對輻射的影響（重點）? 大氣層和組成成分? 散射 的影響米氏散射：大氣中不均勻顆粒的直徑 a 與入射波長同數(shù)量級；均勻散射（無選擇）：大氣中不均勻顆粒的直徑 a >> 時發(fā)生（舉例）瑞利散射：大氣中不均勻顆粒 a<(/10) （舉例）? 吸收的影響：氧氣、臭氧、水、二氧化碳等對電磁輻射的主要吸收波段。（重點是對圖像質(zhì)量的影響）? 反射的影響：主要發(fā)生在云層頂部，取決于云量和云霧，且波段不同大氣影響不同， 消弱了電磁波強度。（重點是對圖像質(zhì)量的影響）大氣吸收 15%，散射和反射 42%，其余 43%太陽輻射到達地面。大氣窗口：電