RS-第二章-第五次课.ppt

2.3地球的辐射与地物波谱2.3.1太阳辐射与地表的相互作用2.3.2地表自身热辐射2.3.3地物反射波谱特征2.3.4地物波谱特性的测量地球辐射：地球表面与大气电磁辐射的总称。地球辐射的分段特性◆0.3-2.5微米波段,（主要在可见光与近红外波段），地表以反射太阳辐射为主，地球自身的辐射可以忽略。即在该波段范围内，对地观测遥感主要以太阳的短波辐射对地表进行探测和成像。◆2.5-6微米波段(主要在中红外波段)，地表反射太阳辐射和地表自身的热辐射均为被动遥感的辐射源。◆6.0微米以上的热红外波段，地球自身的热辐射为主，地表反射太阳辐射可以忽略不计。了解地球辐射的分段特性的意义◆可见光和近红外波段遥感图像上的信息来自地物反射特性。◆中红外波段遥感图像上，既有地表反射太阳辐射的信息，也有地球自身的热辐射的信息。◆热红外波段遥感图像上的信息来自地球自身的热辐射特性。地球辐射的能量包括哪几部分？各自的波长范围是多少？属于什么辐射特性？2.3.3地物反射波谱特征1.概述2.反射率与反射波谱3.地物反射波谱特征1.概述到达地表面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量黑色物体对太阳光的吸收能力较强绝大多数物体对可见光不具备透射能力水体对0.45-0.56μm的蓝绿光波段有较强的透射能力：一般水体10-20m；混浊水体1-2m；清澈水体100m2.反射率与反射波谱（1）反射率：物体反射的辐射能量占总入射能量的百分比。反射率与入射光的波长、入射角的大小以及地物表面颜色和粗糙度等有关。（2）物体的反射物体表面状况不同，反射率也不同。物体的反射状况分为三种：◆镜面反射◆漫反射（朗伯反射）◆实际物体反射镜面反射漫反射（朗伯反射）方向反射介于漫反射和镜面反射之间。在各个方向都有反射，但其反射亮度不是常数，而在某一个方向上的反射比其它方向强。几种反射类型的对比特点:◆多数实际物体的反射处于镜面反射与漫反射中间，即属于方向反射。◆实际物体表面在有入射波时，各个方向都有反射能量，但大小不同。3.地物反射波谱特征反射波谱：地物的反射波谱指地物反射率随波长的变化规律。反射波谱曲线：以二维直角坐标系表示反射波谱的曲线，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。不同地物的反射曲线不同以外，同种地物在不同情况下其反射波谱曲线也是不同。（1）植被的反射波谱曲线共性可见光波段形成绿反射峰（0.55μm）及其两侧的蓝（0.45μm）、红（0.67μm）两个吸收带近红外0.74-1.3μm处形成高反射区近红外1.35-2.5μm处形成分别以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心的三个水吸收带差异性种类季节病虫害含水量**********图2.20太阳与地表辐射的电磁波谱*TM1(0.45-0.52)蓝波段2(0.52-0.60)绿波段3(0.63-0.69)红波段4(0.76-0.90)近红外波段5(1.55-1.75)近红外波段7(2.08-2.35)近红外波段问题：条件：反射面光滑。特点：入射角等于反射角。具有方向性，只有在反射方向才能探测到电磁波。条件：粗糙反射面。特点：不论入射方向如何，反射方向向四面八方。任意方向可观察到反射面。各个方向探测到的辐射亮度相同。实际物体的反射◆入射辅照度相同时，反射辐射亮度的大小即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。◆从空间对地面观察时，对于平坦地区，并且物体均匀分布，可以看成漫反射；对于地形起伏和地面结构复杂的地区，为方向反射。不同植被反射波谱曲线的比较植被病虫害对其反射波谱曲线的影响