遥感概论天津师范大学城市与环境科学学院王宇明学习教案

1、会计学1第一页，共85页。遥感(yogn)概论2难点：地物与电磁波谱相互作用机理和辐射传输。第1页/共85页第二页，共85页。遥感(yogn)概论3第2页/共85页第三页，共85页。遥感(yogn)概论42.机械波：声波、水波和地震波3.电磁波（ElectroMagnetic Spectrum ) 由振源发出的电磁振荡在空气中传播。演示第3页/共85页第四页，共85页。遥感(yogn)概论5第4页/共85页第五页，共85页。遥感(yogn)概论6的有规律的运动。电磁波的粒子性，使得电磁辐射的能量具有统计性第5页/共85页第六页，共85页。遥感(yogn)概论7 = A sin 2 t (2/)

2、 x) + 振幅振幅频率频率波长波长相位相位(初始初始)波函数波函数第6页/共85页第七页，共85页。遥感(yogn)概论8/hchvE/hP 动量(dngling)：P能量(nngling)：Eh : 普朗克常数，6.62607551034 J sc : 光速； v : 频率 能量和动量是粒子属性，频率和波长是波动属性。第7页/共85页第八页，共85页。遥感(yogn)概论94. 射线X射线紫外线可见光红外线无线电波。5.电磁波的波长不同，是因为产生它的波源不同。第8页/共85页第九页，共85页。遥感(yogn)概论10第9页/共85页第十页，共85页。遥感(yogn)概论11m。（近红外又

3、称光红外或反射红外；中红外和远红外又称热红外。微波：1mm-1m。全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能力；发展潜力大。第10页/共85页第十一页，共85页。遥感(yogn)概论12物体接收物体接收的辐射的辐射I物体发出物体发出的辐射的辐射M与波长有关与波长有关wE=d(Acos)d=dw/dtll=Ed=dS/r2第11页/共85页第十二页，共85页。遥感(yogn)概论13irriyzxdwrdwidA第12页/共85页第十三页，共85页。遥感(yogn)概论14要集中在波长较长的部分，即6m以上的热红外区段。3-6 m之间，太阳和地球的热辐射都要考虑。第13页/共85页第十四页，共85

4、页。遥感(yogn)概论15太阳辐射(ti yn f sh)的电磁波谱第14页/共85页第十五页，共85页。遥感(yogn)概论160第15页/共85页第十六页，共85页。遥感(yogn)概论17第16页/共85页第十七页，共85页。遥感(yogn)概论18第17页/共85页第十八页，共85页。遥感(yogn)概论19第18页/共85页第十九页，共85页。遥感(yogn)概论20 微波传感器的波长分辨率比较低，是由于其波长较长，衍射现象显著的缘故。同时，观察精度和取样速度往往不能协调。 这一特性可以用来探测隐藏在林下的地形、地质构造、军事目标以及这一特性可以用来探测隐藏在林下的地形、地质构造、

5、军事目标以及埋藏在地下的工程、矿藏、地下水等。埋藏在地下的工程、矿藏、地下水等。 电磁波通过介质时，部分被吸收，强度要衰减。故将电磁波振幅减少电磁波通过介质时，部分被吸收，强度要衰减。故将电磁波振幅减少1/e1/e倍（倍（37%37%）的穿透深度定义为趋肤深度）的穿透深度定义为趋肤深度H H: : H H=(5.3=(5.31010-3-31/21/2)/)/式中：式中：为地物的介电常数；为地物的介电常数；为地物的导电率。为地物的导电率。 微波对于海水特别敏感，其波长很适合于海面动微波对于海水特别敏感，其波长很适合于海面动态情况（海面风、海浪等）的观测。态情况（海面风、海浪等）的观测。第19页

6、/共85页第二十页，共85页。遥感(yogn)概论21微波的波段(bdun)划分波段名称波段名称波长波长/cmKKKuXCSLP0.751.131.131.671.672.422.423.753.757.57.515153030100 GPS卫星信号卫星信号(xnho)载波载波L1：1 =19.03cm L2：2 =24.2cm第20页/共85页第二十一页，共85页。遥感(yogn)概论22Radasat第21页/共85页第二十二页，共85页。遥感(yogn)概论23第22页/共85页第二十三页，共85页。遥感(yogn)概论24到达地面的太阳辐射能=反射能量+吸收能量+透射能量第23页/共8

7、5页第二十四页，共85页。遥感(yogn)概论25第24页/共85页第二十五页，共85页。遥感(yogn)概论26混合反射第25页/共85页第二十六页，共85页。遥感(yogn)概论27第26页/共85页第二十七页，共85页。遥感(yogn)概论28第27页/共85页第二十八页，共85页。遥感(yogn)概论29第28页/共85页第二十九页，共85页。遥感(yogn)概论30第29页/共85页第三十页，共85页。遥感(yogn)概论31不同植物光谱曲线(qxin)比较第30页/共85页第三十一页，共85页。遥感(yogn)概论32第31页/共85页第三十二页，共85页。遥感(yogn)概论33

8、第32页/共85页第三十三页，共85页。遥感(yogn)概论34第33页/共85页第三十四页，共85页。遥感(yogn)概论35第34页/共85页第三十五页，共85页。遥感(yogn)概论36植被(zhbi)的病虫害第35页/共85页第三十六页，共85页。遥感(yogn)概论37第36页/共85页第三十七页，共85页。遥感(yogn)概论38第37页/共85页第三十八页，共85页。遥感(yogn)概论39地物辐射与温度有关，而遥感器接收的是地物辐射能量信息，如何从能量信息反演地物的温度？引出了一系列以黑体（Black body)为基准的定量法则。不透明材料：吸收系数+反射系数=1第38页/共8

9、5页第三十九页，共85页。1/1522)(kTchehcTW、h: 普朗克常数，6.6260755*10-34Ws2k: 玻尔兹曼常数，k=1.380658*10-23 WsK-1c: 光速;: 波长(bchng)（m）; T: 绝对温度（K）第39页/共85页第四十页，共85页。41Plancks Law:The amount and spectrum of radiation emitted by a blackbody is uniquely determined by its temperatureEmission from warm bodies peak at short wave

10、lengthswavelength620 K380 K第40页/共85页第四十一页，共85页。遥感(yogn)概论42第41页/共85页第四十二页，共85页。论基础。4001/1522TdkTchehcWStefan-BoltzmannStefan-Boltzmann常数常数(chngsh)(chngsh)第42页/共85页第四十三页，共85页。温度温度3005001000200030004000500060007000波长波长9.665.802.901.450.970.720.580.480.41bT max随着(su zhe)温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。第43页/共

11、85页第四十四页，共85页。黑WW第44页/共85页第四十五页，共85页。遥感(yogn)概论46第45页/共85页第四十六页，共85页。黑WW黑WW在给定(i dn)的温度下，物体的发射率=吸收率（同一波段）；吸收率越大，发射率也越大。4TW地物的热辐射强度与温度的四次方成正比，所以，地物微小的温度差异(chy)就会引起红外辐射能量的明显变化。这种特征构成了热红外遥感的理论基础。第46页/共85页第四十七页，共85页。TTB亮度(lingd)温度实际(shj)温度地物表面的发射率等辐射功率的黑体的绝对温度第47页/共85页第四十八页，共85页。遥感(yogn)概论49第48页/共85页第四十

12、九页，共85页。2)(2kTW第49页/共85页第五十页，共85页。遥感(yogn)概论51第50页/共85页第五十一页，共85页。遥感(yogn)概论52第51页/共85页第五十二页，共85页。遥感(yogn)概论53SiO2含量含量(hnling)（%）随着岩石中随着岩石中SiO2含量的减小，发射率的最低值（吸收的最大值）向长波方向迁移含量的减小，发射率的最低值（吸收的最大值）向长波方向迁移 TM6（10.4m-12.5m波段）可用于检测岩石硅化程度 第52页/共85页第五十三页，共85页。遥感(yogn)概论54第53页/共85页第五十四页，共85页。遥感(yogn)概论55第54页/共

13、85页第五十五页，共85页。遥感(yogn)概论56第55页/共85页第五十六页，共85页。遥感(yogn)概论57第56页/共85页第五十七页，共85页。遥感(yogn)概论58第57页/共85页第五十八页，共85页。遥感(yogn)概论59第58页/共85页第五十九页，共85页。遥感(yogn)概论60第59页/共85页第六十页，共85页。遥感(yogn)概论61第60页/共85页第六十一页，共85页。遥感(yogn)概论62O2吸收带吸收带 阴天反射率第78页/共85页第七十九页，共85页。遥感(yogn)概论80),(),(riiirriirdIdLf入射辐照度 反射亮度 （2）双向反射比因子R(BRF)目标的反射辐射通量与处于同一辐照度和观测条件下的标准参考面的反射辐射通量之比第79页/共85页第八十页，共85页。遥感(yogn)概论81irriyzxdwrdwidA第80页/共85页第八十一页，共85页。遥感(yogn)概论82)()()()(ssVV被测地物反射率标准板反射率反射天顶角小于等于45度时被测地物的仪器测量值标准板的仪器测量值第81页/共85页第八十二页，共85页。遥感(yogn)概论831)(/)(/ )()(),(),(212121KKIIKIIKRKRKRiiDiiiisrrDrriisrrii漫入射辐照度：挡板遮住阳光(yng