环境遥感-环境遥感基础1课件.ppt

《环境遥感-环境遥感基础1课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境遥感-环境遥感基础1课件.ppt（40页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 第二章第二章 环境遥感基础环境遥感基础 遥感科学与技术系遥感科学与技术系1 2.1 2.1 电磁波辐射与地物光谱特征电磁波辐射与地物光谱特征 2.2 2.2 遥感传感器与平台遥感传感器与平台 2.3 2.3 遥感图像特征及其选择原则遥感图像特征及其选择原则 第二章 环境遥感基础第二章 环境遥感基础22.1.1 2.1.1 电磁波辐射与电磁波谱电磁波辐射与电磁波谱v电磁波电磁波v电磁能量辐射源电磁能量辐射源v电磁波谱电磁波谱3第二章 环境遥感基础1 电磁波电磁波（1 1）波的概念：波是振动在空间的传播。）波的概念：波是振动在空间的传播。机械波：机械波：机械振动在弹性媒质中的传播机械振动在弹性媒

2、质中的传播电磁波（电磁波（ElectroMagnetic Wave):ElectroMagnetic Wave):由振源发出由振源发出的电磁振荡在空气中传播。的电磁振荡在空气中传播。4 2 2 电磁能量辐射源电磁能量辐射源第二章 环境遥感基础黑体黑体玻尔兹曼定律玻尔兹曼定律维恩位移定律维恩位移定律6黑体黑体 (Black Body Radiation)(Black Body Radiation)如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体就叫做黑体。吸收，则这个物

3、体就叫做黑体。吸收，则这个物体就叫做黑体。吸收，则这个物体就叫做黑体。第二章 环境遥感基础7斯忒藩斯忒藩-玻尔兹曼定律玻尔兹曼定律第二章 环境遥感基础 整个电磁波谱的总辐射出射度整个电磁波谱的总辐射出射度维恩位移定律：维恩位移定律：b为常数，为常数，2.89810-3 m.k810电磁波谱电磁波谱112.1.2 太阳辐射及大气对辐射的影响l太阳辐射太阳辐射l大气组分大气组分l大气影响大气影响(吸收、散射、折射、反射吸收、散射、折射、反射)l大气窗口大气窗口 第二章 环境遥感基础2.1.2 太阳辐射及大气对辐射的影响13太阳的辐射能量是多大呢?太阳常数:不受大气影响,在距太阳一个天文 单位内,垂

4、直于太阳光辐射方向上,单位面积单位时间黑体所接收的 太阳辐射的能量.大气顶端所接收的太阳能量大气顶端所接收的太阳能量第二章 环境遥感基础2.1.2 太阳辐射及大气对辐射的影响太阳辐射15太阳辐射光谱 到达地面的太阳辐射主要包括近紫外、到达地面的太阳辐射主要包括近紫外、到达地面的太阳辐射主要包括近紫外、到达地面的太阳辐射主要包括近紫外、可见光、近红外和中红外；可见光、近红外和中红外；可见光、近红外和中红外；可见光、近红外和中红外；太阳辐射的能量主要集中在可见光；太阳辐射的能量主要集中在可见光；太阳辐射的能量主要集中在可见光；太阳辐射的能量主要集中在可见光；经过大气层的太阳辐射有很大的衰减，经过大

5、气层的太阳辐射有很大的衰减，经过大气层的太阳辐射有很大的衰减，经过大气层的太阳辐射有很大的衰减，而且各波段的衰减是不均衡的。而且各波段的衰减是不均衡的。而且各波段的衰减是不均衡的。而且各波段的衰减是不均衡的。第二章 环境遥感基础16l大气影响吸收大气影响吸收 吸收使使电磁波的辐射强度衰减，甚至使某些电磁吸收使使电磁波的辐射强度衰减，甚至使某些电磁波段不能通过大气层波段不能通过大气层。第二章 环境遥感基础2.1.2 太阳辐射及大气对辐射的影响大气影响18l大气影响散射大气影响散射大气辐射衰减的主要原因。大气辐射衰减的主要原因。辐射在传播过程中遇到小微粒而使辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向发

6、生传播方向发生变化变化,并向各个方向散开，称散射。并向各个方向散开，称散射。第二章 环境遥感基础2.1.2 太阳辐射及大气对辐射的影响大气影响19大气发生的散射主要有三种：瑞利散射瑞利散射瑞利散射瑞利散射：d d d d.云雾引起，散射强度（系数）在各个方向上的云雾引起，散射强度（系数）在各个方向上的云雾引起，散射强度（系数）在各个方向上的云雾引起，散射强度（系数）在各个方向上的散射强度和波长无关散射强度和波长无关散射强度和波长无关散射强度和波长无关。第二章 环境遥感基础2.1.2 太阳辐射及大气对辐射的影响大气影响2021220.30.31.3 1.3 mm1.51.51.8 1.8 mm2

7、.02.03.5 3.5 mm3.53.55.5 5.5 mm8 814 m14 m0.80.82.5cm2.5cm第二章 环境遥感基础24重要概念：太阳天顶角示意图重要概念：太阳天顶角示意图Z 是太阳天顶角是太阳天顶角 太阳入射光线太阳入射光线第二章 环境遥感基础2.1.2 太阳辐射及大气对辐射的影响太阳辐射252.1.3 能量与地球表面特征的相互作用1 1、概述、概述在可见光与近红外波段，在可见光与近红外波段，地物发出的波谱以反地物发出的波谱以反射太阳辐射为主。射太阳辐射为主。到达地面的太阳辐射能量到达地面的太阳辐射能量=反射反射+吸收吸收+透射透射263 3、地物的反射波谱曲线、地物的反

8、射波谱曲线根据地物反射率与波长之间的关系而根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。别地物性质的基本原理。2.1.3 能量与地球表面特征的相互作用284 4、各典型地物的光谱曲线、各典型地物的光谱曲线 植被光谱曲线植被光谱曲线 裸露土壤光谱曲线裸露土壤光谱曲线 水体光谱曲线水体光谱曲线 岩石光谱曲线岩石光谱曲线 2.1.3 能量与地球表面特征的相互作用29水体的反射波谱曲线水体的反射波谱曲线31土壤的反射波谱曲线土壤的反射波谱曲线32岩石的反射波谱曲线岩石的反射波谱曲线33不同植物光谱曲线比较3

9、435362.1.4 彩色合成的原理黄色，是减去蓝色的红绿组合；黄色，是减去蓝色的红绿组合；品红色，是减去绿色的红蓝组合；品红色，是减去绿色的红蓝组合；青色，是减去红色的蓝绿组合；青色，是减去红色的蓝绿组合；黄、品红、青便是减色法的三原色。黄、品红、青便是减色法的三原色。黄色，红色与绿色的组合；黄色，红色与绿色的组合；品红色，红色与蓝色的组合；品红色，红色与蓝色的组合；青色，红色与绿色的组合；青色，红色与绿色的组合；红、绿、蓝便是加色法的三原色。红、绿、蓝便是加色法的三原色。37Thanks!38思考题思考题1.电磁波谱波段按波长如何划分的？电磁波谱波段按波长如何划分的？2.什么是吸收率？发射

10、率？黑体的发射率是多少？什么是吸收率？发射率？黑体的发射率是多少？3.遥感辐射源主要可以分为太阳和地球辐射源，遥感辐射源主要可以分为太阳和地球辐射源，太阳辐射都有哪些波段？按照其多少排列。太阳辐射都有哪些波段？按照其多少排列。地球辐射源包括各种地物的辐射可能包括哪些波段？地球辐射源包括各种地物的辐射可能包括哪些波段？依据维恩位移定律回答之。依据维恩位移定律回答之。3.在通过大气时，吸收作用对紫外、可见光、红外、在通过大气时，吸收作用对紫外、可见光、红外、微波各个波段辐射的影响大小依据大气吸收谱进微波各个波段辐射的影响大小依据大气吸收谱进行排列。行排列。39思考题思考题4.在通过大气时，散射作用

11、对紫外、可见光、在通过大气时，散射作用对紫外、可见光、红外、微波各个波段辐射的影响大小依据大红外、微波各个波段辐射的影响大小依据大气吸收谱进行排列。气吸收谱进行排列。5.散射定律主要有几种？各种散射对紫外、可散射定律主要有几种？各种散射对紫外、可见光、红外、微波波段的影响如何？见光、红外、微波波段的影响如何？6.地物反射的波段包括哪几个？什么是反射率地物反射的波段包括哪几个？什么是反射率？什么是反射波谱？手绘植被的反射波谱并？什么是反射波谱？手绘植被的反射波谱并解释反射波谱曲线的规律性。土壤和水体在解释反射波谱曲线的规律性。土壤和水体在紫外、可见光、红外、微波的反射率大小排紫外、可见光、红外、微波的反射率大小排列？列？40