定量遥感基础
2016-12-25 16:08:02 0 举报AI智能生成
第二章
作者其他创作
大纲/内容
电磁辐射产生的微观机制简介
光的吸收与反射
当入射光子能量与这些能级的某两级的能量差相当时，就会被吸收，且发出相应的能级跃迁；
由高能级向低能级跃迁时，就会发射击电磁辐射。
反射
物体内部粒子吸收光子后，由基态跃迁为激发态，之后发射与吸收光子频率相同的光子后，粒子又复原来的能量状态，温度并无变化。
吸收光子＋高能级跃迁->快速低能级跃迁＋放出光子
吸收
激发态能级的寿命特别长称亚稳定态，粒子吸收光子进入这些激发态，不立即放出光子，此时能量增加，温度上升
热辐射
电子云相互碰撞，造成低能级的轨道跃迁，放出光子，物体温度下降。
透射
入射光子的能量与物体内部所有粒子的能级差都不同，那么入射光将不会被子吸收而发生透射。
荧光效应
某些物质中的粒子（电子）吸收光子进入激发态后，可以级联方式跃迁回基态，因而可以吸收某一波长的能量，再了出另一不同波的光子。
地物的波谱特征
波谱特征
物体反射和发射电磁波的本领随波长的改变而改变的特性，称地物的波谱特征。
反射
反射波谱
某物体的反射率（或反射辐射）随波长变化的规律
反射率
发射
发射波谱
物体辐射发射率随波长而变化的曲线
发射率
地物光谱辐射率与黑体光谱辐射率之比
亮温
如黑体的辐射发射量与某温度条件下的物体的辐射发射量相同，该黑体的温度即为该物体的亮温
地物波谱的时间效应
同一地物的波谱特征随时间的推移而产生一定的变化
地物波谱的空间效应
由于空间（地理）位置不同而导致同类地物之间波谱特征的变化
几种典型地物的波谱特征
土壤
植被
水体
表面构造对地物波谱影响
入射电磁波的波长与界面起伏高度之比
小
镜面反射
反射角=入射角。其相位相干并有偏振现象。
大
漫反射
电磁波被向各方面均匀反射出去
各方向上反射的亮度值是一样的，相位不相干，也无偏振现象
中等
混合反射
入射电磁波的各方向反射出去，但不同方向亮度值不同
二向反射分布函数
地物反射的方向性
1，主要与其表面的结构与构造有关
2，实际地物多为混合反射，反射的光能量具有明显的方向性
3，方向性主要指入射光方向和反射方向
二向反射分布函数
双向反射率因子
朗伯散射余弦定律
半球反射率
BRDF的测量
方法
1）测量各观测角度下的地物反射辐亮度
2） 测量相同观测条件下水平放置标准板的反射辐亮度
3） 测量相同观测条件下，阴影中水平放置标准板的反射辐亮度。目的是测量天空光的入射能量
4） 计算各观测角度的BRDF
计算
LTw、 LPw分别为目标地物和标准板的直接测量值， Lpd为阴影标准板辐亮度测量值。
R为目标地物的平均反射率，也即反照率
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