第一講-遙感緒論及電磁輻射

遙感與地理信息系統(tǒng)(RemoteSensingandGeographicInformationSystem)上海海洋大學(xué)(ShanghaiOceanUniversity)劉爽:Telmail:shushuangliu@163.com課程教材梅安新,彭望琭,秦其明,劉慧平，遙感導(dǎo)論，北京：高等教育出版社，2001.張康聰(Kang-tsungChang),陳健飛,張?bào)懔?，地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論(原著第5版)，北京：科學(xué)出版社，2010.2023/2/52參考教材鄔倫,劉瑜,張晶等，地理信息系統(tǒng):原理、方法和應(yīng)用，北京：科學(xué)出版社，2001李建松，地理信息系統(tǒng)原理，湖北：武漢大學(xué)出版社，2006孫家抦，遙感原理與應(yīng)用，湖北：武漢大學(xué)出版社，2013.湯國(guó)安,楊昕,ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程,北京：科學(xué)出版社，2006鄧書斌，ENVI遙感圖像處理方法，北京：科學(xué)出版社，2010考試形式：考試成績(jī)+平時(shí)成績(jī)考試成績(jī)（70分）平時(shí)成績(jī)（30分）：出勤（10分）,作業(yè)（20分）2023/2/53第1章緒論1.1遙感的基本概念1.2遙感系統(tǒng)1.3遙感的類型1.4遙感的特點(diǎn)1.5遙感發(fā)展簡(jiǎn)史1.6中國(guó)遙感事業(yè)的發(fā)展2023/2/54遙感的基本概念廣義的遙感狹義的遙感一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離的探測(cè)，包括對(duì)地磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波和地震波）等的探測(cè)，但是只有電磁波屬于遙感的范疇。應(yīng)用探測(cè)儀器，不與探測(cè)目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析，揭示出事物的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測(cè)技術(shù)。2023/2/55遙感的基本概念遙感與遙測(cè)和遙控的區(qū)別遙測(cè)：是指對(duì)被測(cè)物體某些運(yùn)動(dòng)參數(shù)和性質(zhì)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量的技術(shù)，分為接觸式和非接觸式測(cè)量。遙控：是指遠(yuǎn)距離控制目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和過(guò)程的技術(shù)。2023/2/56遙感系統(tǒng)組成根據(jù)遙感的定義，遙感系統(tǒng)包括：被測(cè)目標(biāo)的信息特性、信息的獲取、信息的傳輸和記錄、信息的處理和信息的應(yīng)用五大組成部分。2023/2/57遙感系統(tǒng)組成目標(biāo)的信息特性信息的獲取任何目標(biāo)都具有發(fā)射、反射和吸收電磁波的性質(zhì)，而且不同地物對(duì)電磁波的發(fā)射、反射和吸收不同（地物的光譜特性）；目標(biāo)物與電磁波的相互作用，構(gòu)成了目標(biāo)物的電磁波特性——遙感探測(cè)的依據(jù)。能夠接收，記錄目標(biāo)物電磁波特征的儀器稱傳感器或者遙感器；搭載傳感器的平臺(tái)稱遙感平臺(tái)；例如，植物的葉子看起來(lái)是綠色的，是因?yàn)槿~子中的葉綠素強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)光中藍(lán)紫色和紅色波長(zhǎng)的光，而綠色光強(qiáng)烈反射的緣故。2023/2/58遙感系統(tǒng)組成信息的接收信息的處理傳感器接收地面目標(biāo)物的電磁波信息，記錄在數(shù)字磁介質(zhì)或者膠片上。膠片由人或者回收艙送回地面，而數(shù)字磁介質(zhì)記錄的信息可以通過(guò)衛(wèi)星上的微波天線傳輸給地面的衛(wèi)星接收站。衛(wèi)星地面接收站接收到遙感衛(wèi)星發(fā)來(lái)的數(shù)字信息，經(jīng)過(guò)一系列的處理，如信息恢復(fù)、輻射校正、衛(wèi)星姿態(tài)改正等，轉(zhuǎn)變?yōu)橛脩艨梢允褂玫耐ㄓ脭?shù)據(jù)格式。此外，地面站可以根據(jù)用戶的需求對(duì)遙感影像進(jìn)行精校正處理和專題信息的處理、分類等。2023/2/59遙感系統(tǒng)組成信息的應(yīng)用不同領(lǐng)域的用戶按照不同的應(yīng)用目的對(duì)遙感圖像進(jìn)行信息的處理和分析，解決各個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題如天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、專題制圖等。全球300m分辨率陸地覆蓋數(shù)據(jù)（MERIS數(shù)據(jù)2009.1.1-2009.12.31）2023/2/510信息的應(yīng)用遙感系統(tǒng)組成2008年汶川地震前后的遙感影像2023/2/511遙感的類型遙感平臺(tái)分類地面遙感：是以汽車、船只作為平臺(tái)，或由人直接操作遙感儀器，對(duì)地面、地下或水下所進(jìn)行的遙感；航空遙感：從空中以飛機(jī)(或氣球)作平臺(tái)對(duì)地面目標(biāo)所進(jìn)行的遙感；航天遙感：從外層空間以衛(wèi)星(或火箭等)為平臺(tái)對(duì)目標(biāo)物所進(jìn)行的遙感；2023/2/512遙感的類型電磁波工作波段紫外遙感：探測(cè)波段在0.05～0.38μm之間；可見(jiàn)光遙感：探測(cè)波段在0.38～0.76μm之間；紅外遙感：探測(cè)波段在0.76～1000μm之間；微波遙感：探測(cè)波段在1mm～10m之間；2023/2/513遙感工作方式遙感的類型主動(dòng)遙感：探測(cè)器主動(dòng)地向被探測(cè)目標(biāo)發(fā)射一定波長(zhǎng)的電磁輻射(脈沖)，接收并記錄地面目標(biāo)的后向散射信號(hào)；如：側(cè)視雷達(dá)、激光雷達(dá)、微波輻射計(jì)。被動(dòng)遙感：傳感器不向目標(biāo)發(fā)射電磁波，而是直接接收與記錄目標(biāo)物反射太陽(yáng)的或者目標(biāo)物本身發(fā)射的電磁波的方法。如：航空攝影機(jī)、多光譜掃描儀、紅外掃描儀等2023/2/514遙感的類型成像遙感：傳感器接收的目標(biāo)電磁波信號(hào)可以轉(zhuǎn)換成（數(shù)字或者模擬）圖像非成像遙感：傳感器接收的目標(biāo)電磁波信號(hào)不能形成圖像遙感工作方式2023/2/515遙感應(yīng)用領(lǐng)域遙感的類型從大的研究領(lǐng)域可以劃分為：外層空間遙感大氣層遙感陸地遙感按照具體應(yīng)用領(lǐng)域可以劃分為：資源遙感環(huán)境遙感農(nóng)業(yè)遙感林業(yè)遙感海洋遙感水文遙感氣象遙感……2023/2/516遙感的特點(diǎn)大面積的同步觀測(cè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，時(shí)效性不同高度的遙感平臺(tái)其重復(fù)觀測(cè)周期不同，地球同步衛(wèi)星可以每半個(gè)小時(shí)對(duì)地觀測(cè)一次(FY-2)，太陽(yáng)同步衛(wèi)星可以每天2次對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行觀測(cè)(NOAA衛(wèi)星，F(xiàn)Y-1)。遙感數(shù)據(jù)的重復(fù)觀測(cè)可以研究地面的動(dòng)態(tài)變化，廣泛應(yīng)用于災(zāi)情監(jiān)測(cè)和應(yīng)急救援。一幀美國(guó)的陸地衛(wèi)星Landsat影像，覆蓋面積185km*185km，在5-6min內(nèi)可完成掃描，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地的大面積同步觀測(cè)。所取得的數(shù)據(jù)可進(jìn)行大面積資源和環(huán)境調(diào)查，并且不受地形阻隔等限制。2023/2/517遙感的特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域廣，經(jīng)濟(jì)效益高技術(shù)手段多樣，信息量大可采用紫外線、可見(jiàn)光探測(cè)物體，也可采用紅外線和微波進(jìn)行全天時(shí)、全天候?qū)Φ赜^測(cè)。一景（185km×185km）包括7個(gè)波段的TM影像的數(shù)據(jù)達(dá)270MB。從投入的費(fèi)用與所獲取的效益看，遙感與傳統(tǒng)的方法相比，可以大大地節(jié)省人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如Landsat衛(wèi)星的投入與效益比估計(jì)為1:80。2023/2/518遙感的發(fā)展簡(jiǎn)史無(wú)記錄的地面遙感階段（1608-1938）1608年，漢斯.李波爾制造了世界第一架望遠(yuǎn)鏡，為觀測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)開辟了先河。有記錄的地面遙感階段（1639-1857）1839年，法國(guó)人達(dá)蓋爾和尼爾普斯發(fā)明了攝影術(shù)，人類第一次記錄下所見(jiàn)的影像，為攝影測(cè)量奠定了基礎(chǔ)；1849年，法國(guó)人艾米.勞賽達(dá)特制定了攝影測(cè)量計(jì)劃，成為有目的有記錄的地面遙感發(fā)展階段標(biāo)志2023/2/519遙感的發(fā)展簡(jiǎn)史1858年，G·F·陶納喬用系留氣球拍攝了法國(guó)巴黎的“鳥瞰”像片，被認(rèn)為是遙感的萌芽；1860年，J.W.布萊克與S.金乘氣球升空630m，成功拍攝了美國(guó)波士頓的照片；1906年G.R.勞倫斯利用風(fēng)箏拍攝空中照片，記錄了美國(guó)舊金山大地震后的情景；1909年，W·萊特在意大利的森托塞爾上空用飛機(jī)進(jìn)行了空中攝影。第一次和第二次世界大戰(zhàn)期間，航空攝影成為重要的軍事偵察手段，得到了快速的發(fā)展，其中微波遙感及紅外遙感技術(shù)使遙感探測(cè)的波段得到擴(kuò)展?？罩袛z影測(cè)量階段（1858-1956）2023/2/520遙感的發(fā)展簡(jiǎn)史航天攝影測(cè)量階段（1857-）1957年：前蘇聯(lián)發(fā)射了人類第一顆人造地球衛(wèi)星，標(biāo)志著人類從空間觀測(cè)地球和探索宇宙奧秘進(jìn)入了新的紀(jì)元；20世紀(jì)60年代：美國(guó)發(fā)射了TIROS、NOAA等太陽(yáng)同步氣象衛(wèi)星，從此航天遙感進(jìn)入了新的發(fā)展階段；2023/2/5212023/2/522遙感的發(fā)展簡(jiǎn)史航天攝影測(cè)量階段（1857-）1972年7月23日美國(guó)發(fā)射了第一顆地球資源衛(wèi)星。目前為止，美國(guó)共發(fā)射了8顆系列衛(wèi)星；1999年美國(guó)發(fā)射了EOS系列的Terra衛(wèi)星，該衛(wèi)星搭載的中分辨率成像光譜儀（MODIS）傳感器，可以獲取36個(gè)波段的多光譜數(shù)據(jù)；1999年9月24日美國(guó)發(fā)射升空的世界第一顆高分辨率商用衛(wèi)星IKONOS衛(wèi)星，衛(wèi)星分辨率為1m；2014年8月美國(guó)DigitalGlobe公司成功發(fā)射了第四代高解析度光學(xué)衛(wèi)星,其拍攝之影像分辨率最高可達(dá)0.31m,中國(guó)遙感事業(yè)的發(fā)展20世紀(jì)50年代我國(guó)開始系統(tǒng)的航空攝影測(cè)量；20世紀(jì)70年代，航空攝影測(cè)量開始進(jìn)入業(yè)務(wù)化階段；1970年我國(guó)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“東方紅1號(hào)”；中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站建立于1986年，地面接收系統(tǒng)安裝于北京密云境內(nèi)，標(biāo)志著我國(guó)航天遙感技術(shù)發(fā)展到一個(gè)新的階段；1988年9月7日中國(guó)發(fā)射的第一顆“風(fēng)云1號(hào)”氣象衛(wèi)星，其主要任務(wù)是獲取全球的晝夜云圖資料及進(jìn)行空間海洋水色遙感試驗(yàn)；1999年10月14日中國(guó)成功發(fā)射中巴地球資源衛(wèi)星1號(hào)；2023/2/523中國(guó)遙感事業(yè)的發(fā)展2011年8月16日成功將中國(guó)第一顆海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星“海洋二號(hào)”衛(wèi)星送入太空。2012年1月9日中國(guó)第發(fā)射第一顆自主的民用高分辨率立體測(cè)繪衛(wèi)星ZY-3，可以測(cè)制1∶5萬(wàn)比例尺地形圖，填補(bǔ)中國(guó)立體測(cè)圖這一領(lǐng)域的空白；2014年8月19日中國(guó)成功發(fā)射高分二號(hào)衛(wèi)星遙感衛(wèi)星，空間分辨率優(yōu)于1米，同時(shí)還具有高輻射精度、高定位精度和快速姿態(tài)機(jī)動(dòng)能力等特點(diǎn)。標(biāo)志著中國(guó)遙感衛(wèi)星進(jìn)入亞米級(jí)“高分時(shí)代”。2023/2/524第2章電磁輻射與地物光譜特征2.1電磁波譜與電磁輻射2.2太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響2.3地球的輻射與地物波譜2023/2/525電磁波譜與電磁輻射電磁波電磁波具有光波的性質(zhì)，電磁波是橫波，在真空中以光速傳播，具有以下性質(zhì)：其中：E為能量，單位為焦耳，h為普朗克常數(shù)6.626*10-34J/s,f為頻率，λ為波長(zhǎng)，c為光速電磁波具有波粒二像性，當(dāng)傳播到氣體、液體、固體介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生反射、折射、吸收和透射現(xiàn)象，如果碰到粒子會(huì)發(fā)生散射，引起電磁波的強(qiáng)度、方向發(fā)生變化。2023/2/526電磁波譜與電磁輻射電磁波譜按照電磁波在真空中傳播的波長(zhǎng)或者頻率的不同，遞增或者遞減排列，就構(gòu)成了電磁波譜，按照頻率從高到低排列如下所示：2023/2/527電磁波譜與電磁輻射電磁輻射任何物體都是輻射源，不僅可以吸收其他物體對(duì)它的輻射，而且能夠向外輻射；電磁輻射的度量輻射通量：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)某一面積的輻射能量輻照度：被輻射物體表面單位面積上的輻射通量輻射亮度：輻射源在某一方向，單位投影表面單位立體角內(nèi)的輻射通量輻射亮度一般隨觀察角度的不同而改變，如果某一物體的輻射亮度與觀測(cè)角度無(wú)關(guān)，則稱該物體為郎伯源。2023/2/528電磁波譜與電磁輻射如果一個(gè)物體對(duì)于任何波長(zhǎng)的電磁輻射全部吸收，則稱該物體為絕對(duì)黑體，恒星和太陽(yáng)可以看做是接近黑體的輻射源。當(dāng)電磁波入射到一個(gè)不透明的物體上時(shí)，在物體上只出現(xiàn)對(duì)電磁波的反射和吸收現(xiàn)象，而且光譜的吸收系數(shù)和反射系數(shù)之后恒等于1.絕對(duì)黑體的吸收率等于1，反射率等于0，而且與物體的溫度和電磁波波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。黑體輻射2023/2/529電磁波譜與電磁輻射黑體輻射規(guī)律1900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了能夠反映物體輻射出射度與波長(zhǎng)和溫度關(guān)系的普朗克公式：其中，為玻爾茲曼常數(shù)為普朗克常數(shù)為輻射出射度2023/2/530電磁波譜與電磁輻射斯特藩-玻爾茲曼定律整個(gè)電磁波譜的總輻射出射度

為某一單位波長(zhǎng)的輻射出射度對(duì)波長(zhǎng)的積分，即：其中，為斯特藩-玻爾茲曼常數(shù)絕對(duì)黑體的總輻射出射度與黑體溫度的四次方成正比維恩位移定律黑體輻射光譜中最強(qiáng)輻射的波長(zhǎng)與黑體的絕對(duì)溫度成反比其中，為常數(shù)太陽(yáng)最強(qiáng)輻射對(duì)應(yīng)的為0.47μm,對(duì)應(yīng)的有效溫度為6150K，因此太陽(yáng)輻射在可見(jiàn)光波段最強(qiáng)。2023/2/5312023/2/532電磁波譜與電磁輻射基爾霍夫定律在同樣的溫度下，各種不同物體對(duì)相同波長(zhǎng)的單色輻射出射度與單色吸收比之比值都相等，并等于該溫度下黑體對(duì)同一波長(zhǎng)的單色輻射出射度；在熱平衡狀態(tài)的物體所輻射的能量與吸收的能量之比與物體本身物性無(wú)關(guān),只與波長(zhǎng)和溫度有關(guān)。其中：為輻射出射度，為吸收系數(shù)，為輻照度太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響太陽(yáng)是被動(dòng)遙感的主要的輻射源，在不受大氣影響，距離太陽(yáng)一個(gè)天文單位內(nèi)垂直于太陽(yáng)光輻射方向上，單位面積單位時(shí)間的黑體所接收的太陽(yáng)輻射能量被稱作太陽(yáng)常數(shù)。太陽(yáng)常數(shù)大氣圈在垂直結(jié)構(gòu)上可以劃分為：對(duì)流層、平流層、中間層，熱層和散逸層。太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層，大氣中的分子，水份以及粉塵等對(duì)電磁波具有吸收、反射、透射、散射和折射作用，引起太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的減弱，甚至某些波段不能完全穿過(guò)大氣。2023/2/533太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響2023/2/534太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響大氣吸收2023/2/535太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響大氣散射輻射在傳輸過(guò)程中遇到微小顆粒而使傳播方向發(fā)生改變，并向各個(gè)方向散開，稱為散射。太陽(yáng)輻射在照射到地面又反射到傳感器的過(guò)程中，除了反射光之外還加入了散射光進(jìn)入了傳感器，增加了信號(hào)中的噪聲，造成遙感圖像質(zhì)量下降。2023/2/536對(duì)于微波而言，微波波長(zhǎng)比粒子的直徑大的多，因此屬于瑞利散射，但是散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)四次方成反比，因此微波波段具有最小的散射，最大的透射，具有穿云透霧的能力太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響瑞利散射條件：當(dāng)大氣中的粒子的直徑比波長(zhǎng)小得多的時(shí)候發(fā)生的散射，主要有大氣中的原子和分子引起；特點(diǎn)：散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比瑞利散射對(duì)可見(jiàn)光波段影響特別明顯；2023/2/537太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響米氏散射條件：當(dāng)大氣中的粒子的直徑比輻射波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射，主要有大氣中的微粒，如煙、塵埃、小水滴和氣溶膠；特點(diǎn)：散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的平方成反比散射在光線向前方向比向后方向更強(qiáng)；無(wú)選擇性散射條件：當(dāng)大氣中的粒子的直徑比輻射波長(zhǎng)大的多的時(shí)候發(fā)生的散射；主要特點(diǎn)：散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。云霧中的水滴的直徑比可見(jiàn)光大的多，所以對(duì)可見(jiàn)光的散射強(qiáng)度相同，所以人們看到的云霧呈現(xiàn)白色。2023/2/538太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響大氣折射電磁波穿過(guò)大氣層時(shí)，除了會(huì)發(fā)生吸收和散射，還會(huì)發(fā)生傳播方向的改變；大氣折射與大氣密度相關(guān)；2023/2/539大氣上界地平面太陽(yáng)高度角大氣折射后太陽(yáng)高度角τ0β太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響大氣窗口通常把電磁波穿過(guò)大氣層時(shí)，較少被反射、吸收和散射的，透過(guò)率較高的波段稱作大氣窗口；2023/2/540太陽(yáng)輻射及大氣對(duì)輻射的影響大氣窗口0.3-1.3μm,紫外、可見(jiàn)光、近紅外波段：是攝影成像的最佳波段，也是許多衛(wèi)星傳感器的常用波段，如Landsat衛(wèi)星；1.5-1.8μm,即近、中紅外波段：用于探測(cè)植物含水量及云、雪或者地質(zhì)制圖；3.5-5.5μm,即中紅外波段：NOAA衛(wèi)星的AVHRR傳感器用于探測(cè)海面溫度，獲取晝夜云圖；8-14μm,即遠(yuǎn)紅外波段：接收地物輻射能量，適用于夜間成像；0.8-2.5cm,即微波波段：具有穿云透霧能力，具有全天候觀測(cè)，主要應(yīng)用于微波遙感，如ERS-1/2、EnvisatASAR。2023/2/541地球的輻射與地物波譜太陽(yáng)輻射近似于溫度為6000K的黑體輻射,輻射主要集中在0.3-2.5μm，在紫外、可見(jiàn)光到近紅外區(qū)段；地球自身的熱輻射主要集中在長(zhǎng)波，即6μm以上的熱紅外；當(dāng)太陽(yáng)輻射到達(dá)地表后,就短波而言,地表反射的太陽(yáng)輻射成為地表的主要輻射來(lái)源，而來(lái)自地球自身的輻射，幾乎可以忽略不計(jì)。2023/2/542地球的輻射與地物波譜地表自身熱輻射根據(jù)黑體輻射規(guī)律及基爾霍夫定律知其中：是物體的比輻射率或發(fā)射率實(shí)際物體輻射出射度黑體輻射出射度公式中的變量都與地表溫度T和波長(zhǎng)λ有關(guān)：T指地表溫度，存在日變化和年變化，當(dāng)溫度一定時(shí)，物體的比輻射率隨波長(zhǎng)變化。2023/2/543地球的輻射與地物波譜地物的反射波譜特征在可見(jiàn)光到近紅外區(qū)段（0.3-2.5μm），地表自身的輻射幾乎等于0，地物發(fā)出的光譜主要以反射太陽(yáng)輻射為主，地物除了反射太陽(yáng)輻射，還對(duì)太陽(yáng)輻射進(jìn)行吸收和透射。反射率和反射波譜物體反射的輻射能量占總?cè)肷淠芰堪俜直?稱為反射率到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能量=反射能量+吸收能量+透射能量不同物體的反射率不同，主要取決于物體自身的性質(zhì)，以及入射電磁波的波長(zhǎng)和入射角度，反射率總是小于等于12023/2/544地球的輻射與地物波譜物體的反射物體的反射狀況分為三種：鏡面反射、漫反射和實(shí)際物體反射鏡面反射：是指物體的反射滿足反射定律，入射波和反射波在同一平面內(nèi)，入射角與反射角相等。漫反射：是指不論入射方向如何，雖然反射率與鏡面反射一樣，但反射方向卻是“四面八方”。對(duì)于漫反射面，當(dāng)入射輻照度一定時(shí)，從任何角度觀察反射面，其反射亮度是一個(gè)常數(shù)，這種反射面又叫朗伯面。2023/2/545地球的輻射與地物波譜地物的反射波譜地物的反射波譜是指地物的反射率隨波長(zhǎng)的變化規(guī)律；地物反射率與波長(zhǎng)之間的關(guān)系所繪制的曲線圖稱為地物反射光譜曲線，其中橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)，縱坐標(biāo)表示反射率。同一物體的波譜曲線反映不同波段的不同反射率；2023/2/546地物的反射波譜曲線處了隨不同地物變化之外，同種地物在不同的結(jié)構(gòu)特征和外部條件下形態(tài)的表現(xiàn)也不相同，可以根據(jù)地物的反射波譜曲線識(shí)別地物和進(jìn)行遙感影像的判讀。2023/2/547地球的輻射與地物波譜植被的地物反射波譜受葉綠素的影響，0.55μm處有一個(gè)反射峰，在0.45μm（藍(lán)）和0.67μm（紅）處有兩個(gè)吸收帶；受植被葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)影響，0.70-0.80μm有反射陡坡，1.1μm附件有一個(gè)峰值；受植被含水量的影響，1.3-2.5μm反射率大大下降；2023/2/548地球的輻射與地物波譜水體的地物的反射波譜水體的反射主要在藍(lán)綠光波段，其他波段吸收都很強(qiáng)，特別是在近紅外波段，吸收就更強(qiáng)，因此在遙感影像上（近紅外波段），水體一般呈現(xiàn)黑色當(dāng)水體中含有其他物質(zhì)（泥沙，葉綠素）時(shí)，反射光譜會(huì)發(fā)生變化。2023/2/549地球的輻射與地物波譜地物波譜特性的測(cè)量實(shí)驗(yàn)室測(cè)定：采用分光光度計(jì)測(cè)量地物的光譜特性，測(cè)量條件較高，應(yīng)用不夠廣泛野外測(cè)量：采用地面光譜儀或者成像光譜儀測(cè)量地物的光譜曲線；3.1遙感平臺(tái)3.2攝影成像3.3掃面成像3.4微波遙感成像3.5遙感圖像特征第3章遙感成像原理與圖像特征2023/2/550遙感平臺(tái)2023/2/551遙感平臺(tái)搭載遙感傳感器的工具，可以分為地面平臺(tái)、航空平臺(tái)和航天平臺(tái)：航天平臺(tái)：高度一般大于150km：如靜止衛(wèi)星3600km，地球觀測(cè)衛(wèi)星：700-900km，航天飛機(jī)一般是300km；航空平臺(tái)：航空平臺(tái)的高度一般在百米至十余千米之間，包括中高低飛機(jī)、飛艇及氣球等；

地面平臺(tái)：高度一般在0-50m之間，包括車、船、塔等平臺(tái)；2023/2/552遙感平臺(tái)地球同步衛(wèi)星衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，衛(wèi)星的軌道周期等于地球在慣性空間中的自轉(zhuǎn)周期（24小時(shí)），衛(wèi)星與地面的位置相對(duì)保持不變，故這種軌道又稱為靜止衛(wèi)星軌道，多應(yīng)用于通訊和氣象衛(wèi)星。太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星衛(wèi)星的軌道平面和太陽(yáng)始終保持