遙感地質(zhì)學(xué)-遙感電磁輻射基礎(chǔ)

第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)

本章主要介紹遙感理論中與電磁波有關(guān)的物理概念。電磁波與電磁波的傳播特性，電磁波譜；黑體輻射和黑體輻射特點(diǎn)，實(shí)際物體的輻射與黑體輻射的區(qū)別；介紹太陽(yáng)和地球的輻射隨波長(zhǎng)的強(qiáng)度變化，以及大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的影響；最后分析地面物體對(duì)電磁波輻射的反射作用，各種地物對(duì)電磁波反射的不同對(duì)遙感影像解譯的重要性?！?·1電磁波譜與黑體輻射遙感是利用傳感器主動(dòng)或被動(dòng)地接受地面目標(biāo)物反射的電磁波，通過(guò)電磁波中所傳遞的目標(biāo)物信息來(lái)識(shí)別目標(biāo)，從而達(dá)到探測(cè)的目的。因此，首先要了解電磁波的一系列性質(zhì)、物體發(fā)射和吸收電磁輻射的規(guī)律。一

電磁波和電磁波的傳輸特性（一）電磁波的產(chǎn)生電磁波是電磁振動(dòng)的傳播。當(dāng)電磁振蕩進(jìn)入空間時(shí)，變化的磁場(chǎng)激發(fā)了變化了的電場(chǎng)，使電磁振蕩在空間傳播，形成電磁波。電磁波也稱(chēng)為電磁輻射。如圖2.1所示?？梢酝ㄟ^(guò)日常生活中的一些現(xiàn)象來(lái)理解波動(dòng)。比如：一根繩子抖動(dòng)時(shí)，振動(dòng)沿繩子向前傳播；水面被攪動(dòng)時(shí)，水波向前傳播等。這些波動(dòng)有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，我們稱(chēng)之為橫波。電磁波是橫波。（圖2·2）（二）電磁波特點(diǎn)

1、

波動(dòng)性電磁波的波動(dòng)性可以由單色波的波函數(shù)看出：

Ψ：波函數(shù)A：振幅

ω：圓頻率t:時(shí)間變量

k：圓波數(shù)x：空間變量φ：初始位相

波函數(shù)由振幅和位相組成，一般遙感器僅僅記錄電磁波的振幅信息，丟失位相信息。全息攝影中，同時(shí)記錄了振幅信息和位相信息。動(dòng)量：P能量：Eh:普朗克常數(shù)，6.6260755×10－34Jsc:光速；v:頻率

能量和動(dòng)量是粒子屬性，頻率和波長(zhǎng)是波動(dòng)屬性?？梢?jiàn)光，紅外線；微波和無(wú)線電波；紫外線和X射線Y射線。3電磁波的粒子性4電磁波的疊加原理當(dāng)兩列波在同一空間傳播時(shí)，空間尚各點(diǎn)的振動(dòng)為各列波單獨(dú)振動(dòng)的合成。任何復(fù)雜的電磁波都可以分解成許多比較簡(jiǎn)單的電磁波；比較簡(jiǎn)單的電磁波也可以合成為復(fù)雜的電磁波。5電磁波的衍射和偏振電磁波遇到有限大小的障礙物時(shí)，能夠繞過(guò)障礙物而彎曲地向障礙物地后面?zhèn)鞑?。把這種通過(guò)障礙物邊緣改變傳播方向地現(xiàn)象，稱(chēng)為電磁波的衍射。(設(shè)計(jì)遙感器地空間分辨率具有重要意義。)電磁波遇到“狹縫”的障礙物時(shí)，能夠通過(guò)狹縫地振動(dòng)分量，稱(chēng)為電磁破的偏振。偏振光，非偏振光，部分偏振最小分辨角:d

物鏡的有效孔徑

6電磁波的多普勒效應(yīng)

電磁波因輻射源（或者觀察者）相對(duì)于傳播介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，而使觀察者接受到的頻率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為多普勒效應(yīng)。電磁波的傳播實(shí)際上是能量的傳遞，電磁波的能量與其傳播的頻率成正比。電磁波也稱(chēng)為電磁輻射。電磁波在傳播過(guò)程中遇到氣體、液體或固體介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生一系列現(xiàn)象。當(dāng)電磁波入射到平面上時(shí)，如果平面如同鏡面，會(huì)發(fā)生鏡面反射，以垂直平面的法線為準(zhǔn)，入射角等于反射角，同時(shí)射入介質(zhì)的電磁波會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。折射角一般不等于入射角，例如當(dāng)電磁波射入平靜的水面時(shí)發(fā)生反射和折射。

此外，電磁波射入介質(zhì)后，要損失能量。這是因?yàn)榻橘|(zhì)對(duì)電磁輻射的吸收作用。如果能量沒(méi)有全部被吸收，總有一小總分從入射延伸的方向射出介質(zhì)。這部分能量是透射輻射。全部反射、吸收和透射的能量之和應(yīng)該與入射的總能量相等。而每一部分能量占總?cè)肷淠芰康谋嚷士梢杂冒俜直鹊姆椒ㄓ?jì)算：

反射率（

)＝（反射能量/入射總能量）100%（22）吸收率（α）＝（吸射能量/入射總能量）100%

（23）透射率（T）＝（透射能量/入射總能量）100%

（24）

以上各種比率值均小于1，并且隨波長(zhǎng)變化而變化。輻射傳播中，若碰到小粒子，如氣體中的塵埃和水珠等，由于上面各種作用無(wú)特定方向的同時(shí)發(fā)生，使輻射向四面八方散去，電磁波的強(qiáng)度和方向發(fā)生各種變化，這種現(xiàn)象是散射（圖2.3）。散射的強(qiáng)度隨波長(zhǎng)而改變。（三）電磁輻射測(cè)量

為了定量的描述電磁輻射，必須了解下面輻射測(cè)量的定義及其度量單。

輻射能W；是指電磁波在轉(zhuǎn)播過(guò)程中所攜帶的能量稱(chēng)為的輻射量，單位是J；

輻射通量Ф：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)某一面積的輻射能量，是輻射能流的單位，記為Ф=dW/dt。用W（J／S）表示；輻射通量是波長(zhǎng)的函數(shù)，總輻射通量應(yīng)該是各波段輻射通量之和或輻射通量的積分值。

輻照度I：是表示在輻射接收面單位面積上輻射通量，記為：I＝dФ/dS。單位是W／m2，S為面積。輻射出射度M：是表示單位面積上的輻射通量，記為：dФ/dS。單位也是W／m2，S為面積。輻照度I與輻射出射度M都是描述輻射通量的密度，只不過(guò)前者為物體接收輻射，后者為物體發(fā)出輻射。它們都與波長(zhǎng)λ有關(guān)。（四）電磁波譜

隨著對(duì)電磁波性質(zhì)的認(rèn)識(shí)逐漸深化，人們發(fā)現(xiàn)很多輻射都具有共同的性質(zhì)。而且按照它們?cè)谡婵罩袀鞑サ念l率或波長(zhǎng)排列可以形成一個(gè)連續(xù)的譜帶，這個(gè)譜帶就是電磁波譜（圖2.5）。以頻率從高到低排列劃分為γ射線、X射線、紫外線，可見(jiàn)光、紅外線、微波、無(wú)線電波。人們習(xí)慣使用的波長(zhǎng)單位除了千米、米、厘米、毫米，還有微米（1μm=10-6m）、毫微米或納米（1nm=10－3μm）、埃（1＝10-10m）等。此外電磁波還可以用頻率表示。電磁波譜區(qū)的劃分界線不是十分明確，常常相互滲透。一般是按照產(chǎn)生電磁波的方法或測(cè)量電磁波的方法來(lái)劃分，習(xí)慣上電磁波區(qū)域的劃分方法如下：以波長(zhǎng)λ為界：無(wú)線電波

>1m

長(zhǎng)波

3000m以上； 中波和短波10－3000m；

超短波1－10m；微波

1mm－1m；按波長(zhǎng)減小排列，微波又依次分：P,L,S,C,X,Ku,K,Ka等波段。紅外波段

0.76－1000μm；

超遠(yuǎn)紅外波段

15－1000μm；

遠(yuǎn)紅外

6－15μm；

中紅外

3－6μm；

近紅外

0.76－3μm；

可見(jiàn)光

0.38－0.76μm

紅0.62－0.76μm

橙0.59－0.62μm

黃0.56－0.59μm

綠0.50－0.56μm

青0.47－0.50μm

藍(lán)0.43－0.47μm

紫0.38－0.43μm紫外波段10-3~3.8×10-1μmX射線10-5~10-3μmγ射線<10-5μm遙感技術(shù)中較多使用可見(jiàn)光、紅外和微波波譜區(qū)間?？梢?jiàn)光部分雖然波譜區(qū)間很窄，但使用卻非常廣泛。紅外區(qū)間對(duì)探測(cè)如植被信息，熱輻射信息等非常有效，遠(yuǎn)紅外信息可以在太陽(yáng)落山之后拍攝，擴(kuò)大了遙感的應(yīng)用。而微波輻射的探測(cè)更可以稱(chēng)為全天候探測(cè)，不受白天黑夜和天氣狀況的影響，在遙感探測(cè)上應(yīng)用前景廣泛。二黑體輻射和實(shí)際物體的輻射（一）

黑體輻射遙感探測(cè)離不開(kāi)電磁輻射源，主動(dòng)式遙感系統(tǒng)自備輻射源，被動(dòng)式遙感系統(tǒng)則利用地球環(huán)境中的自然輻射源。這里，自然輻射源中主要利用太陽(yáng)，多數(shù)傳感器都是接收太陽(yáng)的輻射，特別是可見(jiàn)光、紅外與微波波段。其次就是地球作為輻射源，探測(cè)地球輻射主要使用熱紅外波段。對(duì)于太陽(yáng)、地球這些自然物體的研究，由于它們的復(fù)雜性，常常是首先研究其極端狀態(tài)即理想狀態(tài)，然后再根據(jù)實(shí)際情況作一些修正或近似。對(duì)輻射源的輻射規(guī)律研究首先從絕對(duì)黑體這一理想模型開(kāi)始。

如果一個(gè)物體對(duì)于任何波長(zhǎng)的電磁輻射，都全部吸收，則這個(gè)物體是絕對(duì)黑體。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)電磁波入射到一個(gè)不透明的物體上，在物體上只出現(xiàn)對(duì)電磁波的反射現(xiàn)象和吸收現(xiàn)象時(shí)。這一物體的光譜吸收率α（λ，T）與光譜反射率ρ（λ，T）（見(jiàn)式2.2）之和恒等于1，實(shí)際上，物體的溫度不同或入射電磁波的波長(zhǎng)不同，都會(huì)導(dǎo)致不同的吸收和反射，所以波長(zhǎng)λ和絕對(duì)溫度T作為變量放在括號(hào)內(nèi)，對(duì)于絕對(duì)黑體而言，一定滿(mǎn)足吸收率α（λ，T）≡1，反射率ρ（λ，T）≡0，與物體的溫度和電磁波波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。理想絕對(duì)黑體在實(shí)驗(yàn)上是用一個(gè)帶有小孔的空腔做成（圖2.5），空腔壁由不透明的材料制成，空腔器壁對(duì)于輻射只有吸收和反射，當(dāng)從小孔進(jìn)入輻射照射到器壁上時(shí)大部分被吸收，少部分被反射，反射率僅有5％或更少，經(jīng)過(guò)n次反射后，假如仍有輻射通過(guò)小孔射出腔外，其能量也只剩下，如果n＝10，即經(jīng)過(guò)10反射，則說(shuō)明物體已吸收了接近全部的能量?？梢哉J(rèn)為，這一空腔符合絕對(duì)黑體的要求。黑色的煙煤，因其吸收系數(shù)接近99％，被認(rèn)為是最接近絕對(duì)黑體的自然物質(zhì)。恒星和太陽(yáng)的輻射也被看作是接近黑體輻射的輻射源。（二）黑體輻射規(guī)律

適用于絕對(duì)黑體輻射的公式叫做普朗克公式。公式的表達(dá)式為：（2.4）

式中：C為真空中的光速；k為波爾茲曼常數(shù)，k=1.38×10-23

J／K；h為普朗克常數(shù)，

h＝6.63×10-34

JS；Mλ為輻射出射度。這一公式對(duì)遙感理論的重要意義還不在于這一公式本身，而在于它的普遍適用性，通過(guò)這一公式可以推導(dǎo)出以下重要的已被實(shí)驗(yàn)證明的黑體輻射公式。實(shí)驗(yàn)表明，黑體在某一單位波長(zhǎng)間隔（λ～λ＋△λ）的輻射出射度與波長(zhǎng)λ的關(guān)系曲線如圖（圖2.6）；圖中看出物體溫度不同，曲線各不相同雖然形狀相似卻都不相交，這些曲線的分布規(guī)律性遵循下面的定律：

1．斯忒藩－玻爾茲曼定律：研究整個(gè)電磁波譜的總輻射出射度M，可以用某一單位波長(zhǎng)間隔的輻射出射度Mλ對(duì)波長(zhǎng)λ由0到無(wú)大的整個(gè)電磁波段積分即：用普朗克公式對(duì)波長(zhǎng)積分，便導(dǎo)出斯忒藩―玻爾茲曼定律，即：絕對(duì)黑體的總輻射出射度與黑體溫度的四次方成正比。σ為斯忒藩－玻爾茲曼常數(shù)σ＝5.67×10-8W/m2·k4；

由圖2.7可以看出每條曲線下面所圍面積為該溫度時(shí)絕對(duì)黑體的總輻射出射度M，它隨物體溫度的升高以4次方的比例增大。（2.5）

2．維恩位移定律利用普朗克公式還可導(dǎo)出另一定律：黑體輻射光譜中最強(qiáng)輻射的波長(zhǎng)λmax與黑體絕對(duì)溫度T成反比。滿(mǎn)足公式：λmax·T＝b

（2.6）

b為常數(shù)。（b＝2.898×10-3m·k），這就是維恩位移定律。黑體溫度越高，其曲線的峰頂就越往左移，即往波長(zhǎng)短的方向移動(dòng)，這就是位移的含義。如果輻射最大值落在可見(jiàn)光波段，物體的顏色會(huì)被看到。隨著溫度升高，波長(zhǎng)逐漸變短，顏色由紅外到紅色再逐漸變蘭變紫。蘭火焰比紅火焰溫度高，就是這個(gè)道理。（三）實(shí)際物體的輻射

1.基爾霍夫定律把實(shí)際物體與絕對(duì)黑體比較，研究其輻射特性，可以找到兩者的關(guān)系。首先研究實(shí)際物體在單位光譜區(qū)間內(nèi)的輻射出射度與吸收系數(shù)αλ的關(guān)系。假定有一封閉的空腔腔內(nèi)有三個(gè)物體B0，B1，B2……，首先腔內(nèi)為真空，腔內(nèi)能量交換不可能通過(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流進(jìn)行，只能以輻射方式完成。其次，空腔內(nèi)保持恒溫不變，因此，每個(gè)物體向外輻射和吸收的能量必然相等，設(shè)M

為輻射出射度，αi為吸收系數(shù)，Ii為輻照度。對(duì)于空腔內(nèi)每一個(gè)物體，有Mi/αi=Ii，I=1,2,3…n。基爾霍夫證明I0＝I1＝I2＝I，僅與波長(zhǎng)和溫度有關(guān)，且對(duì)腔內(nèi)多個(gè)物i=0,1,2,……n都成立，假如物體B0是絕對(duì)黑體，則吸收系數(shù)α0＝1，因此有：M0＝I0＝I。

得到：

M1=M2=M0=I

(2.7)此式就是基爾霍夫定律?；鶢柣舴蚨杀憩F(xiàn)了實(shí)際物體的輻射出射度Mi與同一溫度和同一波長(zhǎng)區(qū)間的絕對(duì)黑體輻射出射度的關(guān)系，αi是此條件下的吸收系數(shù)（0＜α1）。有時(shí)也稱(chēng)為比輻射率或發(fā)射率，記作ε，表示實(shí)際物體輻射與黑體輻射之比。

M＝εM0

（2.8）以石英的輻射為例，對(duì)不同的波長(zhǎng)測(cè)出對(duì)應(yīng)于該波長(zhǎng)的光譜輻射出射度Mλ。這時(shí)石英溫度假定為250K。分別做出250K時(shí)絕對(duì)黑體的輻射曲線和石英的輻射曲線（圖2.9）從圖可以看出，石英的輻射顯然比黑體輻射弱，而且隨波長(zhǎng)不同而不同，也就是說(shuō)比輻射率（或吸收系數(shù)）與波長(zhǎng)有關(guān)。虛線各點(diǎn)的縱坐標(biāo)是石英對(duì)應(yīng)于每一波長(zhǎng)的光譜輻射出射度，曲線下面積是整個(gè)電磁波譜的總輻射出射度。自然界的物體與絕對(duì)黑體作輻射比較，都有與石英晶體或水體類(lèi)似的性質(zhì)，只不過(guò)吸收系數(shù)αλ不同而已（表2.3）。由基爾霍夫定律可以知道，絕對(duì)黑體不僅具有最大的吸收率，也具有最大的發(fā)射率，卻絲毫不存在反射。對(duì)于實(shí)際物體都可以看作輻射源，如果物體的吸收本領(lǐng)越大，即αλ越接近1，它的發(fā)射本領(lǐng)就越大，即越接近黑體輻射。這也是為什么αλ又可叫做發(fā)射率ε的原因。例如黑色煙煤在常溫下是黑色，說(shuō)明它發(fā)射很弱，反射極少。一旦燃燒，溫度升高，可以達(dá)到很強(qiáng)的發(fā)射，因而十分明亮，性質(zhì)也越接近黑體。在同一溫度下，對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)的電磁波其吸收率小于100％，但接近一個(gè)常數(shù)的物體稱(chēng)為灰體。如果物體對(duì)各個(gè)波段電磁波選擇性吸收，即吸收率隨著入射電磁波波長(zhǎng)而變化稱(chēng)為選擇性輻射體。

§2·2太陽(yáng)輻射和地球輻射一太陽(yáng)輻射（一）太陽(yáng)和太陽(yáng)常數(shù)

1太陽(yáng)太陽(yáng)是太陽(yáng)系的中心天體。在太陽(yáng)系空間，布滿(mǎn)了從太陽(yáng)發(fā)射的電磁波的全波輻射及粒子流。地球上的能源主要來(lái)自太陽(yáng)。地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓。一般認(rèn)為日地平均距離（日地系統(tǒng)的橢圓軌道半長(zhǎng)徑）等于1個(gè)天文單位(=149597870×103米)。電磁輻射傳播的時(shí)間為499.004782秒。因?yàn)樘?yáng)距離地球很遠(yuǎn)，由太陽(yáng)中心看地球赤道的視半徑僅為8”.79，所以通常情況下，太陽(yáng)照射到地面的光線都被看作平行光。太陽(yáng)是一個(gè)熾熱氣體球，其結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次為核反應(yīng)區(qū)、輻射區(qū)、對(duì)流區(qū)，最外層便是太陽(yáng)大氣，這一層是太陽(yáng)最外部可見(jiàn)層次，從內(nèi)到外又分為光球，色球和日冕三個(gè)不同的層：光球厚約300km，不透明，光球?qū)游樟颂?yáng)內(nèi)部的全部輻射（吸收率α＝1）而自身又發(fā)出近似黑體的輻射，光球?qū)拥臏囟茸韵露蠌?500K至4300K。但遙感研究不需要對(duì)太陽(yáng)分層考慮，因而通常認(rèn)為光球發(fā)射幾乎是全部太陽(yáng)輻射，太陽(yáng)的光譜通常就是光球產(chǎn)生的光譜，由太陽(yáng)輻射出射度計(jì)算出的太陽(yáng)溫度也被認(rèn)為是光球?qū)拥臏囟取?.太陽(yáng)常數(shù)地學(xué)中經(jīng)常用到一個(gè)與太陽(yáng)輻射能量有關(guān)的物理量是太陽(yáng)常數(shù)，它定義為不受大氣影響，在距離太陽(yáng)一個(gè)天文單位的區(qū)域內(nèi)，垂直于太陽(yáng)輻射方向上單位面積單位時(shí)間黑體所接收到的太陽(yáng)輻射能量。通常表示為：

I☉＝1.95卡／厘米2·分鐘＝1.360×103W／m2可以認(rèn)為太陽(yáng)常數(shù)是在大氣頂端接受的太陽(yáng)能量。長(zhǎng)期觀測(cè)表明，太陽(yáng)常數(shù)的變化不會(huì)超過(guò)1％，由太陽(yáng)常數(shù)的測(cè)量和已知的日地距離很容易計(jì)算太陽(yáng)的總輻射通量E＝3.826×1026W。反過(guò)來(lái)，由太陽(yáng)的總輻射通量和太陽(yáng)線半徑①又可以計(jì)算太陽(yáng)的輻射出射度M。太陽(yáng)常數(shù)對(duì)研究太陽(yáng)輻射十分重要，對(duì)遙感探測(cè)和進(jìn)一步應(yīng)用于氣象、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域也很重要。

(二)太陽(yáng)光譜

太陽(yáng)光譜通常指光球產(chǎn)生的光譜，光球發(fā)射的能量大部分集中于可見(jiàn)光波段，如圖所示，圖中清楚地描繪了黑體在6000K時(shí)的輻射曲線，在大氣層外接收到的太陽(yáng)輻照度曲線及太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層后在海平面處接收到的太陽(yáng)輻照度曲線。從大氣層外太陽(yáng)輻照度曲線可以看出，太陽(yáng)輻射的光譜是連續(xù)光譜，且輻射特性與絕對(duì)黑體輻射特性基本一致。太陽(yáng)輻射能量各個(gè)波段所占比例如表2.3。這個(gè)比例僅表示通常情況。從表中可以看出，近紫外、可見(jiàn)光、近紅外和中紅外部分大約占太陽(yáng)總輻射的84.62％，所以我們對(duì)太陽(yáng)的認(rèn)識(shí)就是從光和熱開(kāi)始的。太陽(yáng)輻射從近紫外到中紅外這一波段區(qū)間能量最集中而且相對(duì)來(lái)說(shuō)最穩(wěn)定，太陽(yáng)強(qiáng)度變化最小。在其它波段如：X射線、γ射線、遠(yuǎn)紫外及微波波段，盡管它們的能量加起來(lái)不到1％，可是卻變化很大，一旦太陽(yáng)活動(dòng)劇烈，如：黑子和耀斑爆發(fā)，它們的強(qiáng)度也會(huì)有劇烈增長(zhǎng)，最大時(shí)能量可差上千倍甚至還多。它們會(huì)影響地球磁場(chǎng)，中斷或干攏無(wú)線電通訊，也會(huì)影響宇航員或飛行員的飛行。但是就遙感而言，被動(dòng)遙感主要利用可見(jiàn)光、紅外等穩(wěn)定輻射，而主動(dòng)遙感則利用微波，使太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)遙感的影響減至最小。

圖中海平面處的太陽(yáng)輻照度曲線與大氣層外的曲線有很大不同。其差異主要是地球大氣引起。由于大氣中的水、氧、臭氧、二氧化碳等分子對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收作用，加之大氣的散射使太陽(yáng)輻射產(chǎn)生很大衰減，衰減最大的區(qū)間便是大氣分子吸收的最強(qiáng)的區(qū)間。圖2.12中所示的輻照度是太陽(yáng)垂直投射到被測(cè)平面上的測(cè)量值。如果太陽(yáng)傾斜入射，則輻照度必然產(chǎn)生變化并與太陽(yáng)入射光線與地平面夾角，即太陽(yáng)高度角有關(guān)。如圖2.13，表示太陽(yáng)光線射入地平面的一個(gè)剖面，h為太陽(yáng)高度角，I為垂直于太陽(yáng)入射方向的輻照度，I’為斜入射到地面上時(shí)的輻照度，輻射通量Ф不變，則AB間面積為S，BC間面積為S·Sinh（寬度相同）。

Ф＝I’·S＝I·S·Sinh

（2．6）

I’＝I·Sinh由于太陽(yáng)的高度角在一年內(nèi)隨時(shí)間、季節(jié)及地理緯度不同而不同，所以太陽(yáng)輻照度經(jīng)常變化。以后在做遙感定量計(jì)算，如果精度需要，必須考慮到這一點(diǎn)。二地球的輻射除了太陽(yáng)以外，遙感探測(cè)中被動(dòng)遙感的輻射源還來(lái)自地球，這里將討論地球作為輻射源的輻射特性。地球作為太陽(yáng)輻射的接收者的其它特性，將在后面討論。（一）太陽(yáng)電磁輻射與地球表面的相互作用