第二章遙感的物理基礎(chǔ)

1、1第二章：遙感的物理基礎(chǔ)第二章：遙感的物理基礎(chǔ)第一節(jié)：電磁波與電磁波譜第一節(jié)：電磁波與電磁波譜第二節(jié)：地物的光譜特性第二節(jié)：地物的光譜特性第三節(jié)：大氣對電磁輻射的影響第三節(jié)：大氣對電磁輻射的影響第四節(jié)：彩色合成原理第四節(jié)：彩色合成原理2第一節(jié)：電磁波與電磁波譜第一節(jié)：電磁波與電磁波譜一、電磁波：電磁場在空間以一定的一、電磁波：電磁場在空間以一定的速度由近及遠的傳播過程。從能量的速度由近及遠的傳播過程。從能量的角度又稱為電磁輻射。角度又稱為電磁輻射。二、電磁波譜二、電磁波譜 按電磁波波長的長短，依次排列制成按電磁波波長的長短，依次排列制成的圖表叫電磁波譜。的圖表叫電磁波譜。 依次為：依次為： 射

2、線射線X X射線射線紫外線紫外線可見光可見光紅外線紅外線微波微波無線電波。無線電波。 3r r射線射線(Gamma-ray):0.1nm,(Gamma-ray):0.1nm,完全被大氣層吸收，不能完全被大氣層吸收，不能用于遙感。用于遙感。x x射線射線(x-ray)0.1nm-10nm(x-ray)0.1nm-10nm，完全被大氣層吸收，不能完全被大氣層吸收，不能用于遙感。用于遙感。紫外線紫外線(UV)(UV)：0.01-0.4m0.01-0.4m，0.3m0.3m被吸收被吸收。0.3-0.3-0.4m0.4m稱為射影紫外稱為射影紫外可見光可見光：0.4-0.76 m0.4-0.76 m，鑒別

3、物質(zhì)特征的主要波段；，鑒別物質(zhì)特征的主要波段；是遙感最常用的波段。分不同波段攝影或掃描。是遙感最常用的波段。分不同波段攝影或掃描。紅外線紅外線(IR) (IR) ：0.76-1000 m0.76-1000 m。為了應用方便，又分。為了應用方便，又分為近紅外為近紅外0.76-3.0 m0.76-3.0 m, ,類似于可見光，稱為反射紅外，類似于可見光，稱為反射紅外，中紅外中紅外3.0-6.0 m3.0-6.0 m；遠紅外；遠紅外6.0-15.0 m6.0-15.0 m；超遠紅外；超遠紅外15-1000 m15-1000 m。（近紅外又稱反射紅外；中紅外和遠紅。（近紅外又稱反射紅外；中紅外和遠紅外

4、又稱熱紅外。外又稱熱紅外。微波：微波：1mm-1m1mm-1m。全天候遙感；有主動與被動之分；具。全天候遙感；有主動與被動之分；具有穿透能力；發(fā)展?jié)摿Υ??？衫^續(xù)分為：有穿透能力；發(fā)展?jié)摿Υ??？衫^續(xù)分為：K K、X X、C C、S S、L L、P P波段。波段。4電磁波譜遙感應用的波段、遙感載體51.1.自然輻射源自然輻射源太陽輻射太陽輻射：是可見光和近紅外的主要輻射源；是可見光和近紅外的主要輻射源；常用常用59005900的黑體輻射來模擬；其輻射波長范圍的黑體輻射來模擬；其輻射波長范圍極大；輻射能量集中極大；輻射能量集中- -短波輻射。大氣層對太短波輻射。大氣層對太陽輻射的吸收、反射和散射。陽

5、輻射的吸收、反射和散射。地球的電磁輻射地球的電磁輻射：小于小于3 m3 m的波長主要是的波長主要是反射太陽輻射的能量；大于反射太陽輻射的能量；大于6 m6 m的波長，主的波長，主要是地物本身的熱輻射；要是地物本身的熱輻射；3-6 m3-6 m之間，太陽之間，太陽和地球的熱輻射都要考慮。和地球的熱輻射都要考慮。6太陽光太陽光譜譜Sun at 6000K; peak emission at 0.5 m mm7CO2H2OO3Theoretical Planck curves:Earth 300K, peak emission 10 m mm8Incoming from Sun:High energ

6、y, short wavelengthOutgoing from EarthLow energyLong wavelength0.5 m mm10 m mm20 m mm9太陽與地球輻射的電磁波譜太陽與地球輻射的電磁波譜102.2.人工輻射源：人為發(fā)射具有一定波長的電磁人工輻射源：人為發(fā)射具有一定波長的電磁輻射。主動式遙感的輻射源，雷達探測。輻射。主動式遙感的輻射源，雷達探測。 分為微波雷達和激光雷達。分為微波雷達和激光雷達。l微波輻射源：微波輻射源：0.8-30cm0.8-30cm（通常的被動微波輻（通常的被動微波輻射）射）l激光輻射源：激光雷達激光輻射源：激光雷達測定衛(wèi)星的位置、測定衛(wèi)星的

7、位置、高度、速度、測量地形等，激光遙感高度、速度、測量地形等，激光遙感。11結(jié)合遙感過程理解地物光譜特性的意義結(jié)合遙感過程理解地物光譜特性的意義121、輻射能量：、輻射能量： 單位焦耳單位焦耳2、輻射通量：在單位時間內(nèi)通過某一面的輻射、輻射通量：在單位時間內(nèi)通過某一面的輻射能量成為輻射通量。單位是瓦特焦耳秒能量成為輻射通量。單位是瓦特焦耳秒 QJ tQSJW/地物的輻射亮度在圖像上表現(xiàn)為灰度值?；叶戎档匚锏妮椛淞炼仍趫D像上表現(xiàn)為灰度值?；叶戎?輻輻射亮度值射亮度值 地物參數(shù)。理解遙感的正反演過程。地物參數(shù)。理解遙感的正反演過程。如何定量地描述輻射能量是定量遙感的基礎(chǔ)。如何定量地描述輻射能量是定

8、量遙感的基礎(chǔ)。133、輻射通量密度：單位面積上的輻射通量。在遙、輻射通量密度：單位面積上的輻射通量。在遙 感中，輻射通量密度又分別用輻射出射度感中，輻射通量密度又分別用輻射出射度（exitance）和輻照度（）和輻照度（irradiance） 單位瓦米單位瓦米2（W/m2）4、輻射強度：點輻射源在單位立體角內(nèi)發(fā)出的輻、輻射強度：點輻射源在單位立體角內(nèi)發(fā)出的輻射通量。單位是瓦球面度（射通量。單位是瓦球面度（WSr） AMAEI14單位是球面度，半球面所張的立體角是單位是球面度，半球面所張的立體角是2 5、輻射亮度：確定面輻射源的輻射強度，具有方、輻射亮度：確定面輻射源的輻射強度，具有方向性。輻射

9、源在某一方向的單位投影表面在單位向性。輻射源在某一方向的單位投影表面在單位立體角內(nèi)的輻射通量。立體角內(nèi)的輻射通量。單位是瓦米單位是瓦米2球面度（球面度（Wm2Sr） 2rA)cos(2AL15 任何地物都有自身的電磁輻射規(guī)律，任何地物都有自身的電磁輻射規(guī)律，如反射、發(fā)射、吸收電磁波的特性。少如反射、發(fā)射、吸收電磁波的特性。少數(shù)還有透射電磁波的特性。地物的這種數(shù)還有透射電磁波的特性。地物的這種特性稱為：地物的光譜特性。特性稱為：地物的光譜特性。 注意兩種變化：反射或發(fā)射電磁輻射注意兩種變化：反射或發(fā)射電磁輻射的能力隨波長的變化和隨方向的變化。的能力隨波長的變化和隨方向的變化。16l當電磁輻射能量

10、入射到地物表面上，將當電磁輻射能量入射到地物表面上，將會出現(xiàn)三種過程：一部分入射能量被地會出現(xiàn)三種過程：一部分入射能量被地物反射；一部分入射能量被地物吸收，物反射；一部分入射能量被地物吸收，成為地物本身內(nèi)能或部分再發(fā)射出來，成為地物本身內(nèi)能或部分再發(fā)射出來，一部分入射能量被地物透射。一部分入射能量被地物透射。17對于不透明的地物：對于不透明的地物： 0001PPPPPP%1000PP%1000PP%1000PP11對于某一波段反射對于某一波段反射率高的地物，其吸率高的地物，其吸收率就低，即為弱收率就低，即為弱輻射體；反之輻射體；反之,吸收吸收率高的地物，其反率高的地物，其反射率就低。地物的射率

11、就低。地物的反射率可以測定反射率可以測定 根據(jù)能量守恒定律可得：根據(jù)能量守恒定律可得： PPPP018 1、反射率：不同地物對入射電磁波的反射能力是不、反射率：不同地物對入射電磁波的反射能力是不一樣的，通常采用反射率一樣的，通常采用反射率(或反射系數(shù)、或亮度系數(shù)或反射系數(shù)、或亮度系數(shù))來表示。它是地物對某一波段電磁波的反射能量與來表示。它是地物對某一波段電磁波的反射能量與入射的總能量之比，其數(shù)值用百分率表示。地物的入射的總能量之比，其數(shù)值用百分率表示。地物的反射率隨入射波長而變化反射率隨入射波長而變化 。 2、地物反射光譜：地物的反射率隨入射波長變化、地物反射光譜：地物的反射率隨入射波長變化的

12、規(guī)律，叫做地物反射光譜。按地物反射率與波長的規(guī)律，叫做地物反射光譜。按地物反射率與波長之間關(guān)系繪成的曲線之間關(guān)系繪成的曲線(橫坐標為波長值，縱坐標為反橫坐標為波長值，縱坐標為反射率射率)稱為地物反射光譜曲線。不同地物由于物質(zhì)組稱為地物反射光譜曲線。不同地物由于物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)不同具有不同的反射光譜特性。因而可以成和結(jié)構(gòu)不同具有不同的反射光譜特性。因而可以根據(jù)遙感傳感器所接收到的電磁波光譜特征的差異根據(jù)遙感傳感器所接收到的電磁波光譜特征的差異來識別不同的地物，這就是遙感的基本出發(fā)點。來識別不同的地物，這就是遙感的基本出發(fā)點。 19201、地面光譜特征測定、地面光譜特征測定（1）地物光譜曲線的測定（

13、思考：如何表達地物的光譜）地物光譜曲線的測定（思考：如何表達地物的光譜特征？）特征？）（2）地物反射光譜方向性測定，很難，一般用模型模擬）地物反射光譜方向性測定，很難，一般用模型模擬（見后）。（見后）。2、地面光譜和遙感提取光譜曲線的區(qū)別、地面光譜和遙感提取光譜曲線的區(qū)別光譜分辨率不同；大氣的影響；尺度不同，葉片和冠層，光譜分辨率不同；大氣的影響；尺度不同，葉片和冠層，混合像元。經(jīng)過大氣校正、光譜重采樣和混合像元分解后混合像元。經(jīng)過大氣校正、光譜重采樣和混合像元分解后可以與地面光譜比較匹配?？梢耘c地面光譜比較匹配。3、遙感如何利用地物光譜特征提取信息、遙感如何利用地物光譜特征提取信息（1）高光

14、譜遙感：光譜匹配）高光譜遙感：光譜匹配（2）多光譜遙感：植被指數(shù)法）多光譜遙感：植被指數(shù)法2122不同植物光譜曲線比較23植被的病蟲害24時間特征2500.020.040.060.080.10.120.14350440530620710800890980107011601250134015011591168117712011210121912281WaveLenth(nm)Reflectance 水庫26公路與沙丘的光譜 2700.10.20.30.40.50.635044954864774684594410431142124113401510160917081958205721562255W

15、aveLenth(nm)Reflectance大豆裸耕地28l物體波譜曲線形態(tài)，反映出該地物類型物體波譜曲線形態(tài)，反映出該地物類型在不同波段的反射率，通過測量該地物在不同波段的反射率，通過測量該地物在不同波段的反射率，并以此與遙感傳在不同波段的反射率，并以此與遙感傳感器獲得的感器獲得的 數(shù)據(jù)相對照，可以識別遙感數(shù)據(jù)相對照，可以識別遙感影像中地物類型信息或提取參數(shù)信息。影像中地物類型信息或提取參數(shù)信息。l但是，考慮時間和空間的變化特性、地但是，考慮時間和空間的變化特性、地形、太陽高度角、觀測方向、地表特征，形、太陽高度角、觀測方向、地表特征，導致同物異譜和同譜異物現(xiàn)象。提取信導致同物異譜和同譜異

16、物現(xiàn)象。提取信息時結(jié)合其他輔助信息。息時結(jié)合其他輔助信息。29l傳感器探測波段的設(shè)計，是通過分析傳感器探測波段的設(shè)計，是通過分析比較地物光譜數(shù)據(jù)而確定的。比較地物光譜數(shù)據(jù)而確定的。多光譜掃描儀（多光譜掃描儀（MSS）的波段設(shè)計：）的波段設(shè)計： MSS1(0.5-0.6 mm) MSS2(0.6-0.7 mm) MSS3(0.7-0.8 mm) MSS4(0.8-1.1 mm) TM的波段：的波段： TM 0.450.52m TM0.520.60m TM0.630.69m TM0.760.90m TM1.551.75m TM10.412.5m TM2.082.35m 30遙感波段多遙感波段多少的

17、意義少的意義31 BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function ) 二向反射是自然界中物體表面反射的基二向反射是自然界中物體表面反射的基本宏觀現(xiàn)象，它指隨著太陽入射角和觀本宏觀現(xiàn)象，它指隨著太陽入射角和觀測角度的變化，物體表面的反射有明顯測角度的變化，物體表面的反射有明顯的差異。角度見下圖：的差異。角度見下圖：),(),;,(),;,(iirriirriidEdLf3233),;,(),;,(),;,(rriirefrriirrriidLdLRBRDF很難測量，用很難測量，用BRF代替代替在數(shù)值上，在數(shù)值上，BRF是是BRDF的的

18、倍倍34BRDF：經(jīng)典物理學只解決了光滑表面的反射和粗糙表面的：經(jīng)典物理學只解決了光滑表面的反射和粗糙表面的漫反射，漫反射，99的界與二者之間，這是物理學所沒有提供的。的界與二者之間，這是物理學所沒有提供的。已經(jīng)不能畫出光譜曲線已經(jīng)不能畫出光譜曲線35)()()(EM注意：地物反射具有方向性，傳統(tǒng)遙感注意：地物反射具有方向性，傳統(tǒng)遙感假設(shè)，存在多個反射率定義，地物光譜假設(shè)，存在多個反射率定義，地物光譜曲線反映的是半球反射率。用天底方向曲線反映的是半球反射率。用天底方向的反射率代替。的反射率代替。 36Principal PlaneNadirHotspot典型的典型的BRDF現(xiàn)象現(xiàn)象37 地物發(fā)

19、射電磁波的能力以發(fā)射率作為衡地物發(fā)射電磁波的能力以發(fā)射率作為衡量標準；地物的發(fā)射率是以黑體輻射作量標準；地物的發(fā)射率是以黑體輻射作為參照標準。為參照標準。1.黑體：黑體：在任何溫度下，對各種波長的電在任何溫度下，對各種波長的電磁輻射的吸收系數(shù)等于磁輻射的吸收系數(shù)等于1 1（100%100%）的物）的物體。體。2.黑體輻射黑體輻射(Black Body Radiation )：黑黑體的熱輻射稱為黑體輻射。體的熱輻射稱為黑體輻射。38(1)(1)普朗克熱輻射定律普朗克熱輻射定律 表示出了黑體輻射通量表示出了黑體輻射通量密度與溫度的關(guān)系以及密度與溫度的關(guān)系以及按波長分布的規(guī)律。按波長分布的規(guī)律。11

20、2),(52kTchehcTW39A.輻射通量密度隨波長連續(xù)變化，每條曲輻射通量密度隨波長連續(xù)變化，每條曲線只有一個最大值。線只有一個最大值。B.溫度越高，輻射通量密度越大，不同溫溫度越高，輻射通量密度越大，不同溫度的曲線不同。度的曲線不同。C.隨著溫度的升高，輻射最大值所對應的隨著溫度的升高，輻射最大值所對應的波長向短波方向移動。波長向短波方向移動。40 (2)(2)玻耳茲曼定律玻耳茲曼定律 Stefan-Boltzmanns law 即黑體總輻射通量密度隨溫度的即黑體總輻射通量密度隨溫度的增加而迅速增加，它與溫度的四次增加而迅速增加，它與溫度的四次方成正比。因此，溫度的微小變化，方成正比。

21、因此，溫度的微小變化，就會引起輻射通量密度很大的變化。就會引起輻射通量密度很大的變化。是紅外裝置測定溫度的理論基礎(chǔ)。是紅外裝置測定溫度的理論基礎(chǔ)。4001/1522TdkTchehcW442240152TThckW41溫度3005001000200030004000500060007000波長9.665.802.901.450.970.720.580.480.41(3)維恩位移定律：Wiens displacement law 隨著溫度的升高，輻射最大值對應的峰值波長向短波方向移動。bT max421)發(fā)射率發(fā)射率(Emissivity )：地物的輻射地物的輻射出射度（單位面積上發(fā)出的輻射出射

22、度（單位面積上發(fā)出的輻射總通量）總通量）WW與同溫下的黑體輻射與同溫下的黑體輻射出射度出射度WW黑黑的比值。它也是遙感探的比值。它也是遙感探測的基礎(chǔ)和出發(fā)點。測的基礎(chǔ)和出發(fā)點。 影響地物發(fā)射率的因素：影響地物發(fā)射率的因素： 地物的性質(zhì)、表面狀況、溫度（比地物的性質(zhì)、表面狀況、溫度（比熱、熱慣量）：比熱大、熱慣量熱、熱慣量）：比熱大、熱慣量大，以及具有保溫作用的地物，大，以及具有保溫作用的地物，一般發(fā)射率大，反之發(fā)射率就小。一般發(fā)射率大，反之發(fā)射率就小。黑WW43按照發(fā)射率與波長的關(guān)系，把地物分為：按照發(fā)射率與波長的關(guān)系，把地物分為：黑體或絕對黑體：發(fā)射率為黑體或絕對黑體：發(fā)射率為1 1，常數(shù)。

23、，常數(shù)?；殷w灰體( (grey bodygrey body) )：發(fā)射率小于：發(fā)射率小于1 1，常數(shù)，常數(shù)選擇性輻射體：發(fā)射率小于選擇性輻射體：發(fā)射率小于1 1，且隨波長而，且隨波長而變化。變化。442)基爾霍夫定律基爾霍夫定律：在一定溫度下，地物單在一定溫度下，地物單位面積上的輻射通量密度位面積上的輻射通量密度W W和吸收率之比，和吸收率之比，對于任何物體都是一個常數(shù)，并等于該對于任何物體都是一個常數(shù)，并等于該溫度下同面積黑體輻射通量溫度下同面積黑體輻射通量W W 黑。黑。黑WW黑WW在給定的溫度下，物體的發(fā)射率在給定的溫度下，物體的發(fā)射率=吸收率（同一波吸收率（同一波段）；吸收率越大，發(fā)射

24、率也越大。段）；吸收率越大，發(fā)射率也越大。4TW地物的熱輻射強度與溫度的四次方成正比，所以，地物地物的熱輻射強度與溫度的四次方成正比，所以，地物微小的溫度差異就會引起紅外輻射能量的明顯變化。這微小的溫度差異就會引起紅外輻射能量的明顯變化。這種特征構(gòu)成了紅外遙感的理論基礎(chǔ)。種特征構(gòu)成了紅外遙感的理論基礎(chǔ)。45發(fā)射光譜：地物的發(fā)射率隨波長變化的發(fā)射光譜：地物的發(fā)射率隨波長變化的規(guī)律。規(guī)律。發(fā)射光譜曲線：按照發(fā)射率和波長之間發(fā)射光譜曲線：按照發(fā)射率和波長之間的關(guān)系繪成的曲線。的關(guān)系繪成的曲線。46 亮度溫度亮度溫度：衡量地物輻射特征的重要指標。指某：衡量地物輻射特征的重要指標。指某物體的輻射亮度等于

25、某一黑體的輻射亮度時，物體的輻射亮度等于某一黑體的輻射亮度時，該黑體的絕對溫度即為亮度溫度。該黑體的絕對溫度即為亮度溫度。 亮度溫度與實地溫度的關(guān)系：總小于實地溫度。亮度溫度與實地溫度的關(guān)系：總小于實地溫度。TTB4748l大氣的成分和結(jié)構(gòu)大氣的成分和結(jié)構(gòu)l大氣對太陽輻射的影響大氣對太陽輻射的影響l大氣窗口大氣窗口l環(huán)境對地物光譜特性的影響環(huán)境對地物光譜特性的影響49l大氣的傳輸特性：大氣的傳輸特性：大氣對電磁波的吸收、散射大氣對電磁波的吸收、散射和透射的特性。這種特性與波長和大氣的成分和透射的特性。這種特性與波長和大氣的成分有關(guān)。有關(guān)。l大氣的成分：大氣的成分：多種氣體、固態(tài)和液態(tài)懸浮的微多

26、種氣體、固態(tài)和液態(tài)懸浮的微?；旌辖M成的。?；旌辖M成的。l大氣物質(zhì)與太陽輻射相互作用，是太陽輻射衰大氣物質(zhì)與太陽輻射相互作用，是太陽輻射衰減的重要原因。減的重要原因。50l大氣的垂直分層：對流層、大氣的垂直分層：對流層、平流層、中氣層、熱層和平流層、中氣層、熱層和大氣外層。大氣外層。1.1.對流層對流層 ：航空遙感活動：航空遙感活動區(qū)。遙感側(cè)重研究電磁波區(qū)。遙感側(cè)重研究電磁波在該層內(nèi)的傳輸特性。在該層內(nèi)的傳輸特性。2.2.平流層：較為微弱。平流層：較為微弱。3.3.中氣層：溫度隨高度增加中氣層：溫度隨高度增加而遞減。而遞減。4.4.熱層：增溫層。電離層。熱層：增溫層。電離層。衛(wèi)星的運行空間。衛(wèi)星

27、的運行空間。5.5.大氣外層：大氣外層：10001000公里以外公里以外的星際空間。的星際空間。51l太陽輻射的衰減過程太陽輻射的衰減過程：30%30%被云層反射回；被云層反射回；17%17%被被大氣吸收；大氣吸收；22%22%被大氣散射；被大氣散射；31%31%到達地面。到達地面。l大氣的透射率大氣的透射率：透射率與路程、大氣的吸收、散射透射率與路程、大氣的吸收、散射有關(guān)。有關(guān)。52A.A.氧氣：小于氧氣：小于0.20.2 mm；0.1550.155為峰值。高空遙為峰值。高空遙感很少使用紫外波段的原因。感很少使用紫外波段的原因。B.B.臭氧：數(shù)量極少，但吸收很強。兩個吸收帶；臭氧：數(shù)量極少，

28、但吸收很強。兩個吸收帶；對航空遙感影響不大。對航空遙感影響不大。C.C.水：吸收太陽輻射能量最強的介質(zhì)。到處都水：吸收太陽輻射能量最強的介質(zhì)。到處都是吸收帶。主要的吸收帶處在紅外和可見光是吸收帶。主要的吸收帶處在紅外和可見光的紅光部分。因此，水對紅外遙感有極大的的紅光部分。因此，水對紅外遙感有極大的影響。影響。D.二氧化碳：量少；吸收作用主要在紅外區(qū)內(nèi)。二氧化碳：量少；吸收作用主要在紅外區(qū)內(nèi)?？梢院雎圆挥??？梢院雎圆挥?。53 散射作用散射作用：太陽輻射在傳播過程中遇太陽輻射在傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開。改變了電磁波的傳播方向；方向散

29、開。改變了電磁波的傳播方向；干擾傳感器的接收；降低了遙感數(shù)據(jù)的干擾傳感器的接收；降低了遙感數(shù)據(jù)的質(zhì)量、影像模糊，影響判讀。質(zhì)量、影像模糊，影響判讀。 大氣散射集中在太陽輻射能量最強的大氣散射集中在太陽輻射能量最強的可見光區(qū)。因此，散射是太陽輻射衰減可見光區(qū)。因此，散射是太陽輻射衰減的主要原因。的主要原因。541.瑞利散射瑞利散射：當微粒的直徑比輻射波長小得多時，：當微粒的直徑比輻射波長小得多時，此時的散射稱為瑞利散射。此時的散射稱為瑞利散射。散射率與波長的四次方成反比，因此，瑞利散散射率與波長的四次方成反比，因此，瑞利散射的強度隨著波長變短而迅速增大。紫外線是射的強度隨著波長變短而迅速增大。紫

30、外線是紅光散射的紅光散射的3030倍，倍，0.40.4微米的藍光是微米的藍光是4 4微米紅外微米紅外線散射的線散射的1 1萬倍。天空藍色，傍晚由于路徑變?nèi)f倍。天空藍色，傍晚由于路徑變長藍光充分散射天空為橙紅色長藍光充分散射天空為橙紅色瑞利散射對可見光的影響較大，對紅外輻射的瑞利散射對可見光的影響較大，對紅外輻射的影響很小，對微波的影響可以不計。影響很小，對微波的影響可以不計。多波段中不使用藍紫光的原因多波段中不使用藍紫光的原因552.米氏散射米氏散射：當微粒的直徑與輻射波長差不多：當微粒的直徑與輻射波長差不多時的大氣散射。時的大氣散射。 云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近，云、霧的粒子大小與紅

31、外線的波長接近，所以云霧對對紅外線的米氏散射不可忽視。所以云霧對對紅外線的米氏散射不可忽視。3.無選擇性散射無選擇性散射：當微粒的直徑比輻射波長大：當微粒的直徑比輻射波長大得多時所發(fā)生的散射。符合無選擇性散射條得多時所發(fā)生的散射。符合無選擇性散射條件的波段中，任何波段的散射強度相同。件的波段中，任何波段的散射強度相同。 水滴、霧、塵埃、煙等氣溶膠常常產(chǎn)生非水滴、霧、塵埃、煙等氣溶膠常常產(chǎn)生非選擇性散射。選擇性散射。 云霧為什么通常呈現(xiàn)白色？云霧為什么通常呈現(xiàn)白色？56dhhkEdE),()()(EEldhhkEdE00),()()(ldhhkeEE0),(0)()(ldhhkeEE0),(sec0)()(K是消光系數(shù)，表示通過是消光系數(shù)，表示通過單位距離后輻射的衰減比單位距離后輻射的衰減比例，負號表示衰減例，負號表示衰減l為大氣厚度為大氣厚度斜入射斜入射57)sec()(m大氣質(zhì)量，表示斜大氣質(zhì)量，表示斜入射的光程與垂直入射的光程與垂直入射光程之比入射光程之比ldhhk0),()(大氣垂直光學厚度大氣垂直光學厚度)()(m大氣光學厚度大氣光學厚度大氣透過率大氣透過率581、大氣窗口、大氣窗口：通過大氣而較少被反射、吸收或通過大氣而較少被反射、吸收或散射的投射率較高的電磁輻射波段。散射的投射率較高的電磁輻射波段。l大氣窗口是選擇遙感工作波段的重要依據(jù)大氣窗口是選擇遙感工作