Page 80 - 土木工程的测绘技术与应用研究

Research on Surveying and Mapping Technology and Application in Civil Engineering
土木工程的测绘技术与应用研究

太阳是一个极大的辐射源，其表面温度高达 5900K 左右。这个极大的辐射
源每时每刻都在不断地向宇宙空间辐射出巨大的能量。但是它辐射出来的能量到
达地球表面仅仅是总能量的 1/22 亿。尽管这部分能量是总能量的极小一部分，

却是相当稳定的，其为 81.3J/（cm·min）。太阳辐射的光谱是一条连续的光
谱曲线，短波方向的截止波长为 0.3μm（0.01μm，0.2μm），长波方向的截止波
长为 6.0μm，峰值波在 0.47μm 附近。因此，太阳辐射的光谱以可见光为主，占
总辐射通量密度的 85% 以上。近年来随着对地物反射光谱的深入研究，发现在

1.55μm 及 2.10μm 附近的各类岩石有明显的区别。因此，1.4~2.5μm 波段成为极
其重要的遥感波段。
地球辐射的能量主要来源于太阳的短波辐射和地球内部的热能。地球辐射的
波谱可分为三个部分：

3~6μm：反射太阳光和地球自身辐射，属混合辐射。
28~14μm：地球表面物体自身的热辐射，其峰值波段在 9~10μm 处，属远红
外或称热红外。
315~30μm：属超远红外（近年来正在加紧研究用于遥感的可能性）。

（二）大气对电磁波的衰减与大气窗口
1. 大气对电磁波的散射
散射的实质是电磁波在大气传输过程中遇到各种微粒（气体分子、尘埃、水
滴、工业废气等）所引起的一种衍射现象。研究大气对电磁波的散射主要有两种

理论：
（1）瑞利散射
瑞利散射是指比波长小得多的大气分子引起的散射，其散射强度与波长的 4
次方（）成反比，即波长越长，散射强度越弱，波长越短，散射强度越强。

（2）米氏散射
米氏散射是指比波长大得多的大气粒子（如水滴、烟尘、气溶胶等）引起的
散射。粒子直径与波长相等时，散射强度与波长的二次方（）成反比；粒子直径
为波长的 1.5 倍时，散射强度与波长成反比；粒子直径为波长的 2 倍或 2 倍以上时，

散射强度与波长无关。
2. 大气对电磁波的吸收
大气成分主要是水蒸气、二氧化碳、臭氧等。它们对不同波长的电磁辐射有

68