《遙感電磁輻射基礎(chǔ)》課件

《遙感電磁輻射基礎(chǔ)》PPT課件CATALOGUE目錄遙感電磁輻射基礎(chǔ)概述電磁輻射的物理特性遙感電磁輻射的測(cè)量與處理遙感電磁輻射的未來(lái)發(fā)展01遙感電磁輻射基礎(chǔ)概述指地球表面和大氣層中的目標(biāo)體對(duì)來(lái)自太陽(yáng)和星體的電磁輻射的吸收、反射和發(fā)射過(guò)程。按照波長(zhǎng)和頻率的順序?qū)㈦姶挪▌澐譃椴煌瑓^(qū)域，包括無(wú)線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等。遙感電磁輻射的定義電磁波譜遙感電磁輻射遙感技術(shù)廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃、軍事偵察等領(lǐng)域，而遙感電磁輻射是遙感技術(shù)的核心基礎(chǔ)。遙感應(yīng)用通過(guò)對(duì)地球表面和大氣層的電磁輻射進(jìn)行測(cè)量和分析，可以獲取地球的各種參數(shù)，如溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等，對(duì)于氣候變化研究、環(huán)境保護(hù)和災(zāi)害預(yù)警等方面具有重要意義。地球觀測(cè)遙感電磁輻射的重要性

遙感電磁輻射的原理輻射傳輸電磁輻射在傳輸過(guò)程中受到大氣中氣體分子、氣溶膠和水汽等物質(zhì)的吸收和散射作用，導(dǎo)致能量衰減和方向改變。遙感成像通過(guò)測(cè)量目標(biāo)體反射和發(fā)射的電磁輻射，可以反演得到目標(biāo)體的物理參數(shù)，如反射率、發(fā)射率和溫度等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遙感成像。傳感器設(shè)計(jì)為了獲取更準(zhǔn)確的目標(biāo)信息，需要設(shè)計(jì)高靈敏度、高分辨率和高穩(wěn)定性的遙感傳感器。02電磁輻射的物理特性在真空中，電磁波以光速傳播，不受介質(zhì)影響。電磁波傳播速度電磁波的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量在空間上相互垂直，并且可以具有任意方向。電磁波的偏振電場(chǎng)矢量的方向和大小隨時(shí)間變化，形成極化波。電磁波的極化當(dāng)兩列或多列電磁波相遇時(shí)，它們會(huì)相互疊加，形成新的合成波。電磁波的干涉與衍射電磁波的傳播特性當(dāng)電磁波遇到不同介質(zhì)的分界面時(shí)，部分能量會(huì)反射回原介質(zhì)。反射當(dāng)電磁波遇到小尺寸物體時(shí)，能量會(huì)向各個(gè)方向散射。散射電磁波在傳播過(guò)程中會(huì)逐漸被介質(zhì)吸收，轉(zhuǎn)化為熱能或其他形式的能量。吸收當(dāng)電磁波穿過(guò)不同介質(zhì)的分界面時(shí)，部分能量會(huì)透射進(jìn)入另一介質(zhì)。透射電磁波的反射與散射不同物質(zhì)對(duì)電磁波的吸收能力不同，這取決于物質(zhì)的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率等參數(shù)。吸收透射傳輸損耗頻譜特性當(dāng)電磁波穿過(guò)某種物質(zhì)時(shí)，部分能量會(huì)透射出去，透射率取決于物質(zhì)的透射系數(shù)。隨著電磁波在介質(zhì)中傳播距離的增加，能量逐漸衰減，這是由于介質(zhì)的吸收和散射造成的。不同頻率的電磁波具有不同的傳播特性，這決定了它們?cè)诟鞣N介質(zhì)中的傳播方式和傳播距離。電磁波的吸收與透射干涉當(dāng)兩列或多列同頻率的電磁波相遇時(shí)，它們會(huì)相互疊加，形成新的合成波。合成波的振幅和相位取決于各個(gè)波的振幅和相位。衍射當(dāng)電磁波遇到障礙物或孔洞時(shí)，能量會(huì)繞過(guò)障礙物或穿過(guò)孔洞繼續(xù)傳播，形成衍射現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象的程度取決于障礙物或孔洞的大小和形狀。電磁波的干涉與衍射03遙感電磁輻射的測(cè)量與處理03地面遙感通過(guò)地面設(shè)備測(cè)量電磁輻射，具有靈活性高、針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，但測(cè)量范圍有限。01衛(wèi)星遙感利用衛(wèi)星軌道高度測(cè)量地球表面電磁輻射，具有覆蓋范圍廣、信息獲取速度快等優(yōu)點(diǎn)。02航空遙感利用飛機(jī)搭載遙感器進(jìn)行電磁輻射測(cè)量，適用于高分辨率、局部區(qū)域的測(cè)量。遙感電磁輻射的測(cè)量方法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)、去噪等處理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)預(yù)處理從遙感數(shù)據(jù)中提取出與地物相關(guān)的特征信息，如光譜特征、紋理特征等。特征提取利用提取的特征信息對(duì)地物進(jìn)行分類與識(shí)別，實(shí)現(xiàn)遙感圖像解譯。分類與識(shí)別將多源遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，提高信息提取的準(zhǔn)確性和可靠性。信息融合遙感電磁輻射的數(shù)據(jù)處理ABCD遙感電磁輻射的應(yīng)用領(lǐng)域環(huán)境監(jiān)測(cè)利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)大氣、水體、土壤等環(huán)境要素的污染情況。城市規(guī)劃利用遙感數(shù)據(jù)輔助城市規(guī)劃設(shè)計(jì)，如土地利用規(guī)劃、城市綠化規(guī)劃等。資源調(diào)查通過(guò)遙感數(shù)據(jù)調(diào)查土地資源、礦產(chǎn)資源、森林資源等的分布和利用情況。災(zāi)害預(yù)警通過(guò)遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害如地震、洪水、火災(zāi)等的發(fā)生和演變情況，及時(shí)預(yù)警和應(yīng)對(duì)。04遙感電磁輻射的未來(lái)發(fā)展利用微波波段對(duì)地球表面進(jìn)行觀測(cè)，具有穿透性強(qiáng)、抗干擾性能好的特點(diǎn)，可應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。微波遙感技術(shù)利用可見光、紅外線等光學(xué)波段對(duì)地球表面進(jìn)行觀測(cè)，具有高分辨率、高靈敏度的特點(diǎn)，可應(yīng)用于地形測(cè)繪、氣象觀測(cè)等領(lǐng)域。光學(xué)遙感技術(shù)利用雷達(dá)波對(duì)地球表面進(jìn)行穿透性觀測(cè)，不受光照和時(shí)間限制，可應(yīng)用于地質(zhì)勘查、軍事偵察等領(lǐng)域。雷達(dá)遙感技術(shù)遙感電磁輻射的新技術(shù)利用高光譜分辨率的傳感器獲取地物光譜信息，能夠更精確地識(shí)別地物類型和屬性。高光譜遙感利用電磁波的極化狀態(tài)信息，能夠更深入地揭示地物內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。極化遙感將不同來(lái)源、不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，能夠更全面地獲取地物信息。多源數(shù)據(jù)融合遙感電磁輻射的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)隨著遙感數(shù)據(jù)的不斷增加，如何高效地處理和存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)成為亟待解決的問(wèn)題。技術(shù)創(chuàng)新與更新隨著科技的不斷進(jìn)