第2章电磁辐射与地物光谱特征 (2)精选文档.ppt

第2章电磁辐射与地物光谱特征(2)1本讲稿第一页，共十九页2本讲稿第二页，共十九页波段名称可见光与近红外 中红外远红外波长0.3-2.5m2.5-6 m6 m辐射特性地表反射太阳辐射为主地表反射太阳辐射和自身热辐射地表物体自身热辐射为主地球辐射的分段特性地球辐射的分段特性3本讲稿第三页，共十九页2.3.2、地表自身热辐射、地表自身热辐射根据黑体辐射规律及基尔霍夫定律知 M=M0式中,为物体的比辐射率或发射率；M为实际物体辐射出射度；M0为黑体辐射出射度；此公式中的变量都与地表温度T和波长有关，因此又可写为：M（，T）=（，T）M0（，T）T指地表温度，存在日变化和年变化，当温度一定时，物体的比辐射率随波长变化。4本讲稿第四页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.2、地表自身热辐射、地表自身热辐射1、地表自身的热辐射与温度和波长有关。2、温度一定时，物体的比辐射率随波长变化。3、发射波谱曲线：比辐射率（发射率）随波长的变化规律，表示这种变化的曲线称物体的发射波谱曲线。4、岩浆岩的比辐射率，可以反映岩石中SiO2含量的减少。发射波谱曲线，是识别地物的重要方法之一。5本讲稿第五页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征1.概述概述到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量2.反射率与反射波谱反射率与反射波谱（1）反射率）反射率物体反射的辐射能量P占总入射能量P0的百分比,称为反射率:=P/P0100%不同的物体反射率不同,反射率的范围是1.6本讲稿第六页，共十九页（2）物体的反射）物体的反射物体的反射状况分为三种：镜面反射、漫反射和实际物体的反射镜面反射：是指物体的反射满足反射定律。入射波和反射波在同一平面内，入射角与反射角相等。漫反射：是指不论入射方向如何，虽然反射率与镜面反射一样，但反射方向却是“四面八方”。对于漫反射面，当入射辐照度I一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面又叫朗伯面。2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征7本讲稿第七页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征实际物体的反射，介于镜面反射和漫反射之间。在入射辐照度相同时，反射辐射亮度的大小既与入射方位角和天顶角有关，也与反射方向的方位角与天顶角有关。入射辐照度Ii由两部分组成，一部分是太阳的直接辐射，其辐照度大小与太阳天顶角i和日地距离D有关；另一部分是太阳辐射经过大气散射后又漫入射到地面的部分，其辐照度与入射角无关。8本讲稿第八页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征（3）反射波谱：研究地物反射率随波长的变化规律）反射波谱：研究地物反射率随波长的变化规律地物反射曲线的形态相差很大，表明反射率随波长变化的规律不同9本讲稿第九页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征3 3、地物反射波谱曲线、地物反射波谱曲线（1）植被的光谱曲线：）植被的光谱曲线：可分为三段：0.4-0.76m:有一个小的反射峰，位于绿色波段（0.55 m），两边（蓝、红）为吸收带（凹谷）0.76-1.3 m:高反射，在0.7 m处反射率迅速增大，至1.1处有峰值1.3-2.5 m:受植物含水量影响，吸收率增加，反射率下降，形成几个低谷10本讲稿第十页，共十九页11本讲稿第十一页，共十九页影响植被波谱特征的主要因素影响植被波谱特征的主要因素不同树种反射光谱曲线12本讲稿第十二页，共十九页不同健康状态松树的反射光谱曲线13本讲稿第十三页，共十九页白橡树不同生长期的反射光谱曲线14本讲稿第十四页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征（2）土壤）土壤：没有明显的波峰波谷土质越细反射率越高，有机质含量越高含水量越高，反射率越低15本讲稿第十五页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征（3）水体）水体：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。16本讲稿第十六页，共十九页17本讲稿第十七页，共十九页2.3 地球的辐射与地物波谱2.3.3、地物反射波谱特征、地物反射波谱特征（4）岩石：）岩石：形态各异，没有统一的变化规律。18本讲稿第十八页，共十九页岩石的光谱反射率岩石的光谱反射率岩石的反射波谱曲线受：岩石的反射波谱曲线受：矿物成分矿物成分矿物含量矿物含量风化程度风化程度含水状况含水状况颗粒大小颗粒大小表面光滑程度表面光滑程度色泽等影响色泽等影响19本讲稿第十九页，共十九页