| 遙感電磁輻射是比較難理解也是非常重要的內(nèi)容，對于一般學(xué)習(xí)遙感專業(yè)的人來說，只需要學(xué)習(xí)個大概，這個大概主要包括你需要理解幾個概念以及能從電磁輻射原理上解釋一些遙感現(xiàn)象，進(jìn)而為遙感過程的理解打下一個基礎(chǔ)，如果你想在這個環(huán)節(jié)上有所建樹，建議深入閱讀徐希孺編寫的《遙感物理》。 本專題包括內(nèi)容：
l地物波譜
l遙感過程
l遙感與電磁波
（一）電磁波的反射
遙感是利用傳感器主動或被動接收地物反射回來電磁波而成像的。電磁波可以是地物反射太陽能量，也可以是反射傳感器發(fā)出的電磁波（雷達(dá)），還可以是地物本身發(fā)射的電磁波（熱紅外）。這里我們就需要理解兩個概念：
黑體輻射：如果一個物體對于任何波長的電磁輻射，都全部吸收，則這個物體是絕對黑體。也就是說，絕對黑體，吸收率為100%，反射率為0，與物體的溫度和電磁波波長無關(guān)。如黑色的煤可以近似看作黑體，還有太陽也可以近似看作黑體輻射源，在后面章節(jié)中講到的大氣校正，有的時候也可以將干凈的深水、茂密的森林以及陰影近似為黑體。
實際物體輻射：也就是物體實際的輻射，一般研究其與黑體輻射之間的關(guān)系。
根據(jù)電磁波波長或者頻率是一個連續(xù)的譜帶，因此就有一個概念——電磁波譜，根據(jù)波長的不一樣，從小到大劃分為λ射線、Χ射線、紫外、可見光、紅外、微波、無線電波
當(dāng)然，每一個分類又有小的分類，如可見光有可劃分為藍(lán)青綠……等。目前傳感器的波段就是根據(jù)這個來劃分的，如spot5的波譜范圍為：
P: 0.48 - 0.71 µm 全色
B1: 0.50 - 0.59 µm 綠色
B2: 0.61 - 0.68 µm 紅色
B3: 0.78 - 0.89 µm 近紅外
B4: 1.58 - 1.75 µm 短波紅外
（二）電磁波的傳輸
地物反射的電磁波要經(jīng)過大氣才能被傳感器接收，由于大氣的成分非常的復(fù)雜而且多變，加上電磁波本身一些特性，因此電磁波在大氣傳輸過程中會發(fā)生很多的變化，包括大氣的吸收、散射、透射等，這里需要理解兩個概念：
瑞利散射：當(dāng)大氣中的原子、分子的直徑比波長小很多，這個時候電磁波在大氣中發(fā)生的散射叫做瑞利散射。這種散射的特點(diǎn)是散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比，也就是說波長越長，這種散射越小。這種散射在可見光影響最為明顯，尤其是藍(lán)色波段，這個也是天空是藍(lán)色的解釋。對于遙感來說，這個散射是不利的，有些傳感器為了提高影像的質(zhì)量，就不設(shè)這個波段，如SPOT系列。
大氣窗口：把電磁波通過大氣層時候較少被反射、吸收或散射的透過率較高的波段叫做大氣窗口。傳感器的設(shè)計就是根據(jù)大氣窗口來設(shè)計波段的。
（三）地物波譜曲線
地物的波譜特征可以用圖來表示，這個圖就是地物波譜曲線。地物波譜曲線是影像信息提取的基礎(chǔ)，幾種典型的地物波譜曲線要求能識別，包括水體、巖石和植被。
地物的波譜曲線可以通過波譜儀來測量，這種方法較為精確，當(dāng)過程較復(fù)雜。也可以通過影像上剖面獲取，操作簡單，但精度很低，不同波段數(shù)的影像獲取的結(jié)果精度也不一樣。
在ENVI中，在Display中打開一個影像，Tool-〉Profiles。三種方式，x、y、z三種剖面方式。如下圖分別為從tm和高光譜上獲得的光譜曲線。
圖1TM影像上獲得的波譜曲線
圖2 HyMAP數(shù)據(jù)獲得的波譜曲線
l遙感過程
如上圖為一個遙感過程的示意圖。它包括了信息的采集、接收存儲、處理到信息提取和應(yīng)用。
（1）信息采集
傳感器接收地物反射或發(fā)射的電磁波并轉(zhuǎn)化為電信號?，F(xiàn)在的傳感器本身帶有大小不定的存儲器，在沒法給地面站傳送的時候自身保存起來。這部分主角就是傳感器，搭載傳感器的平臺可以是衛(wèi)星、飛機(jī)甚至是地面平臺。
（2）接收存儲
衛(wèi)星影像的接受儲存是在遙感衛(wèi)星地面站中完成，地面站包括接收站、數(shù)據(jù)處理中心和光學(xué)處理中心，我國在1986年與美國合作建立了中國衛(wèi)星地面接收站。收集的數(shù)據(jù)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換變成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，目前的影像數(shù)據(jù)都是數(shù)字形式保存，以后由于計算機(jī)技術(shù)的限制，采用磁帶或者膠片形式儲存?，F(xiàn)在計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，保存格式也趨于標(biāo)準(zhǔn)化，大多采用了tif或者geotif的格式。
從數(shù)據(jù)的文件內(nèi)部讀寫格式上分，可分為三種格式，即BSQ、BIL、BIP，BSQ是按波段保存，也就是一個波段保存后接著保存第二個波段；BIL是按行保存，就是保存第一個波段的第一行后接著保存第二個波段的第一行，依次類推；BIP是按像元保存，即先保存第一個波段的第一個像元，之后保存第二波段的第一個像元，依次保存。
（3）處理
目前，遙感影像的處理都是基于數(shù)字的，所以產(chǎn)生的新的一門科學(xué)就是遙感數(shù)字圖像處理，它是依靠計算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展以及遙感圖像處理軟件的發(fā)展而起來的。詳細(xì)內(nèi)容將在后面的內(nèi)容中講到。
（4）信息提取
遙感的主要目的就是從影像上提取有用的信息，這個過程就是在前面的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。詳細(xì)內(nèi)容將在后面的內(nèi)容中講到。
（5）應(yīng)用
不同的行業(yè)有著自己的應(yīng)用規(guī)范，比如測繪部門，它們應(yīng)用遙感主要獲取地形模型以及地物位置信息；農(nóng)業(yè)部門獲取的是農(nóng)作物的信息；林業(yè)部門可以從遙感影像上獲取林業(yè)的分布、蓄積量等信息。
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