,第二章遙感物理基礎(chǔ),2.1電磁波基礎(chǔ)2.2物體的發(fā)射基礎(chǔ)2.3地物的反射基礎(chǔ)2.4大氣對(duì)電磁波傳輸影響,地物的反射類型,2.3地物的反射輻射,（1）鏡面反射鏡面反射的電磁波具有嚴(yán)格的方向性，即反射角等于入射角，反射能量集中在反射線方向上。,地物的反射類型,2.3地物的反射輻射,（2）漫反射在物體表面的各個(gè)方向上都有反射能量的分布，稱為漫反射。所謂朗伯面，是指當(dāng)入射照度一定時(shí)，從任何角度觀察，其反射亮度都是一個(gè)常數(shù)的漫反射面。,地物的反射類型,2.3地物的反射輻射,（3）方向反射由于地形起伏和地面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，往往在某些方向上反射最強(qiáng)烈，這種現(xiàn)象叫做方向反射。發(fā)生方向反射時(shí)，不同角度看到的地物亮度不一樣。朗伯反光和方向反光都是部分偏振光。,地物的反射特性,2.3地物的反射輻射,（1）光譜反射率通常定義為物體的反射通量與入射通量之比。,這是理想的定義模型，沒有考慮波長(zhǎng)的因素。事實(shí)上不同地物對(duì)不同波長(zhǎng)輻射的選擇性反射不同。,地物的反射特性,2.3地物的反射輻射,因此定義光譜反射率為地物在某波段的反射通量與該波段的入射通量之比。,將反射率與波長(zhǎng)的關(guān)系在直角坐標(biāo)系中繪出就得到地物反射光譜曲線。以下是幾種主要地物的反射光譜曲線。,地物的反射光譜特性,2.3地物的反射輻射,不同地物有不同的光譜反射率，同一地物在不同的波段有不同的光譜反射率。因此同一幅圖像上不同的地物具有不同的色調(diào)，同一地物在不同的波段也會(huì)有不同的色調(diào)。地物按曲線走勢(shì)可分為灰體（非選擇性反射體）和選擇性反射體。,地物的反射光譜特性,2.3地物的反射輻射,1、雪的反射光譜與太陽(yáng)光譜最相似，可見光波段為高反射體，近紅外成為較強(qiáng)的吸收體。,2、水在藍(lán)光波段反射率稍高，在近紅外變成全吸收體。,3、闊葉林與針葉林在綠光波段有個(gè)反射小峰，在紅外波段強(qiáng)反射。,地物的反射光譜特性,2.3地物的反射輻射,4、沙漠在綠、紅波段反射率達(dá)60%，而在近紅外雖有兩個(gè)吸收谷，但達(dá)40%。,5、濕粘土反射率低，灰白色大理石變化不顯著，近似灰體。紅砂巖反射率隨波長(zhǎng)增大。,反射波譜曲線應(yīng)用實(shí)例,2.3地物的反射輻射,0.6-0.7um難區(qū)分，但在0.75-1.25um之間就很容易區(qū)分。,反射波譜曲線應(yīng)用實(shí)例,2.3地物的反射輻射,（1）同一地物的反射光譜特性,反射波譜曲線應(yīng)用實(shí)例,2.3地物的反射輻射,（2）不同地物的反射光譜特性,土壤自然土壤反射率沒有明顯的峰值和谷值，其曲線與土壤成分有關(guān)。曲線較為平滑，在不同光譜段的圖像上，土壤亮度區(qū)別不明顯。,反射波譜曲線應(yīng)用實(shí)例,2.3地物的反射輻射,（2）不同地物的反射光譜特性,植物各類綠色植物反射光譜曲線相似。因葉綠素影響，0.55um綠光有波峰，兩側(cè)0.45um藍(lán)光和0.67um紅光有兩個(gè)吸收帶；因葉片細(xì)胞結(jié)構(gòu)影響，0.8-1.0um反射陡坡，1.1um形成峰值；因含水量影響，在1.45、1.95、2.7um形成吸收谷。,反射波譜曲線應(yīng)用實(shí)例,2.3地物的反射輻射,（2）不同地物的反射光譜特性,巖石巖石成分、礦物質(zhì)含量、含水狀況、風(fēng)化程度、顆粒大小、色澤、表面光滑度等都影響反射光譜曲線形態(tài)。在遙感探測(cè)中可根據(jù)所測(cè)巖石的具體情況選擇不同的波段。,影響地物反射率變化的因素,2.3地物的反射輻射,由定義可知，反射率與地物在某波段的反射通量和該波段的入射通量有關(guān)。,入射通量與太陽(yáng)位置、傳感器位置、地理位置、地形、季節(jié)、氣候、大氣狀況等有關(guān)。,反射通量與地物自身性質(zhì)有關(guān)，如：植物病蟲害、土壤含水量、作物季節(jié)等。,影響地物反射率變化的因素,2.3地物的反射輻射,如何測(cè)量地物反射波譜特性？（了解）,2.4大氣對(duì)電磁波輻射影響,2.4大氣對(duì)電磁波輻射影響,2.4大氣對(duì)電磁波輻射影響,2.4大氣對(duì)電磁波輻射影響,2.4大氣對(duì)電磁波輻射影響,2.4大氣對(duì)電磁波輻射影響,2.4大氣對(duì)電磁波輻射影響,太陽(yáng)能量經(jīng)過大氣后,30%反射回空間，17%為大氣吸收，22%散射到大氣中，31%直接輻射到地面。,f.大氣窗口遙感中,通常把電磁波通過大氣層時(shí)較少被反射、吸收或散射的,透過率較高的波段稱為大氣窗口(也即傳感器使用的觀測(cè)波