第二讲-遥感物理基础(下)PPT课件

1,.,第二章遥感物理基础,2.1电磁波基础2.2物体的发射基础2.3地物的反射基础2.4大气对电磁波传输影响,2,.,地物的反射类型,2.3地物的反射辐射,（1）镜面反射镜面反射的电磁波具有严格的方向性，即反射角等于入射角，反射能量集中在反射线方向上。,3,.,地物的反射类型,2.3地物的反射辐射,（2）漫反射在物体表面的各个方向上都有反射能量的分布，称为漫反射。所谓朗伯面，是指当入射照度一定时，从任何角度观察，其反射亮度都是一个常数的漫反射面。,4,.,地物的反射类型,2.3地物的反射辐射,（3）方向反射由于地形起伏和地面结构的复杂性，往往在某些方向上反射最强烈，这种现象叫做方向反射。发生方向反射时，不同角度看到的地物亮度不一样。朗伯反光和方向反光都是部分偏振光。,5,.,地物的反射特性,2.3地物的反射辐射,（1）光谱反射率通常定义为物体的反射通量与入射通量之比。,这是理想的定义模型，没有考虑波长的因素。事实上不同地物对不同波长辐射的选择性反射不同。,6,.,地物的反射特性,2.3地物的反射辐射,因此定义光谱反射率为地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。,将反射率与波长的关系在直角坐标系中绘出就得到地物反射光谱曲线。以下是几种主要地物的反射光谱曲线。,7,.,地物的反射光谱特性,2.3地物的反射辐射,不同地物有不同的光谱反射率，同一地物在不同的波段有不同的光谱反射率。因此同一幅图像上不同的地物具有不同的色调，同一地物在不同的波段也会有不同的色调。地物按曲线走势可分为灰体（非选择性反射体）和选择性反射体。,8,.,地物的反射光谱特性,2.3地物的反射辐射,1、雪的反射光谱与太阳光谱最相似，可见光波段为高反射体，近红外成为较强的吸收体。,2、水在蓝光波段反射率稍高，在近红外变成全吸收体。,3、阔叶林与针叶林在绿光波段有个反射小峰，在红外波段强反射。,9,.,地物的反射光谱特性,2.3地物的反射辐射,4、沙漠在绿、红波段反射率达60%，而在近红外虽有两个吸收谷，但达40%。,5、湿粘土反射率低，灰白色大理石变化不显著，近似灰体。红砂岩反射率随波长增大。,10,.,反射波谱曲线应用实例,2.3地物的反射辐射,0.6-0.7um难区分，但在0.75-1.25um之间就很容易区分。,11,.,反射波谱曲线应用实例,2.3地物的反射辐射,（1）同一地物的反射光谱特性,12,.,反射波谱曲线应用实例,2.3地物的反射辐射,（2）不同地物的反射光谱特性,土壤自然土壤反射率没有明显的峰值和谷值，其曲线与土壤成分有关。曲线较为平滑，在不同光谱段的图像上，土壤亮度区别不明显。,13,.,反射波谱曲线应用实例,2.3地物的反射辐射,（2）不同地物的反射光谱特性,植物各类绿色植物反射光谱曲线相似。因叶绿素影响，0.55um绿光有波峰，两侧0.45um蓝光和0.67um红光有两个吸收带；因叶片细胞结构影响，0.8-1.0um反射陡坡，1.1um形成峰值；因含水量影响，在1.45、1.95、2.7um形成吸收谷。,14,.,反射波谱曲线应用实例,2.3地物的反射辐射,（2）不同地物的反射光谱特性,岩石岩石成分、矿物质含量、含水状况、风化程度、颗粒大小、色泽、表面光滑度等都影响反射光谱曲线形态。在遥感探测中可根据所测岩石的具体情况选择不同的波段。,15,.,影响地物反射率变化的因素,2.3地物的反射辐射,由定义可知，反射率与地物在某波段的反射通量和该波段的入射通量有关。,入射通量与太阳位置、传感器位置、地理位置、地形、季节、气候、大气状况等有关。,反射通量与地物自身性质有关，如：植物病虫害、土壤含水量、作物季节等。,16,.,影响地物反射率变化的因素,2.3地物的反射辐射,如何测量地物反射波谱特性？（了解）,17,.,2.4大气对电磁波辐射影响,18,.,2.4大气对电磁波辐射影响,19,.,2.4大气对电磁波辐射影响,20,.,2.4大气对电磁波辐射影响,21,.,2.4大气对电磁波辐射影响,22,.,2.4大气对电磁波辐射影响,23,.,2.4大气对电磁波辐射影响,24,.,太阳能量经过大气后,30%反射回空间，17%为大气吸收，22%散射到大气中，31%直接辐射到地面。,f.大气窗口遥感中,通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口(也即传感器使