《遥感概论》课程
第二章第二章电磁波谱与地物波谱特征电磁波谱与地物波谱特征
主讲教师:秦其明主讲教师:秦其明
北京大学地球与空间科学学院北京大学地球与空间科学学院
本节主要内容本节主要内容
电磁波与电磁辐射电磁波与电磁辐射
太阳辐射及大气对辐射的影响太阳辐射及大气对辐射的影响
地球的辐射及地物波谱地球的辐射及地物波谱
电磁波电磁波
电磁波电磁波::当电磁振荡进入空间,变化的磁场当电磁振荡进入空间,变化的磁场
激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋
磁场,使电磁振荡在空间传播磁场,使电磁振荡在空间传播
电磁波在传播中遵循波的反射,折射,衍射,电磁波在传播中遵循波的反射,折射,衍射,
干涉,吸收,散射等传播规律干涉,吸收,散射等传播规律
电磁波电磁波
横波横波,,在真空以光速传播在真空以光速传播
满足方程:满足方程: f ⋅ vc=
描述物理量:描述物理量:Ehf= ⋅
––频率频率
––相位相位
––能量能量
––极化极化
电磁波谱电磁波谱
按电磁波在真空中传播的波长或频率,按电磁波在真空中传播的波长或频率,
递增或递减排列,则构成了电磁波谱递增或递减排列,则构成了电磁波谱
波段波长
长波>3000m
中波和短波 10-3000m
超短波 1-10m
微波 1mm-1m
红超远红外 15-1000μm
外远红外 6-15μm
波中红外 3-6μm
段近红外 -3μm
可见光 -
紫外线 10-3-×10-3μm
X射线 10-6-10-3μm
γ射线< 10-6μm
电磁波的度量电磁波的度量
遥感信息是从遥感器定量记录的地表物遥感信息是从遥感器定量记录的地表物
体电磁辐射数据中提取的体电磁辐射数据中提取的
––辐射测量(辐射测量(radiometryradiometry))
––光度测量(光度测量(photometryphotometry))
––比辐射率比辐射率
––亮温亮温
太阳辐射太阳辐射
太阳发出的电磁波辐射太阳发出的电磁波辐射
太阳辐射在从近紫外到中红外这一波段内能量最太阳辐射在从近紫外到中红外这一波段内能量最
集中而且相对来说最稳定,太阳强度变化最小集中而且相对来说最稳定,太阳强度变化最小
200
) Exoatmospheric solar irradiance F (λ)
-1 0 0
µm
-2 150 Solar irradiance reaching the surface F(λ)
0
100
0
500
Irradiance (W m Irradiance
0
021 3
Wavelength (µm)
太阳辐照度分布曲线
大气成分大气成分
大气成分主要有:大气成分主要有:
––气体分子(氮气气体分子(氮气\\氧气氧气\\二氧化碳)二氧化碳)
––其它微粒其它微粒((水汽水汽\\气溶胶气溶胶\\其他粒子等其他粒子等))
它们对电磁辐射具有吸收与散射作它们对电磁辐射具有吸收与散射作
用用
大气吸收作用大气吸收作用
太阳辐射穿过大气层时,大气分子对电磁波的某些波太阳辐射穿过大气层时,大气分子对电磁波的某些波
段有吸收作用,引起这些波段的太阳辐射强度衰减段有吸收作用,引起这些波段的太阳辐射强度衰减
大气散射作用大气散射作用
电磁波与物质相互作用后电磁波偏离原来的电磁波与物质相互作用后电磁波偏离原来的
传播方向传播方向
瑞丽散射
90°
135° 45°
180° 0°
225° 315°
270°
米散射
135° 90° 45°
180° 0°
225° 315°
270°
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