Page 128 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

第四章 摄影测量与遥感

能发出紫外线、X 射线、红外线、微波辐射等的物体也是辐射源，只是辐射强度和波
长不同而已。电磁波传递就是能量的传递。因此，遥感探测实际上就是辐射能量的测定。
（1）黑体辐射
为了便于讨论热辐射性质，需要有一个理想的标准热辐射体作为参考源，这个参

考源就是黑体。
绝对黑体的定义：在任何温度下，对任何波长的入射辐射的吸收系数（率）α＝（λ，
T）恒等于 1，即 α ＝（λ，T）＝ 1 的物体称为绝对黑体（简称黑体）。
绝对黑体是用不透明材料制成的带有小孔的空腔体。空腔内壁对于辐射只有吸收

和反射，从小孔进入的辐射照射到内壁上时，经过若干次吸收和反射后，其辐射能量
接近全部吸收。
（2）实际物体的辐射

实际上，自然界中的物体都不是黑体。这时只要增加一个因子，就可把黑体辐射
与实际物体辐射联系起来。这个因子叫作比辐射率（发射率或发射本领），以符号 ε
表示。ε 是实际物体辐射出射度与同温度下黑体辐射出射度之比，即：ε ＝ M′ /M。
（3）太阳和地球的电磁辐射
凡是能产生电磁辐射的物体都是辐射源。辐射源可分为天然辐射源和人工辐射源。

在地球环境中，最大的天然辐射源是太阳，其次是地球。在遥感技术中，被动遥感是
依靠天然辐射源进行遥感探测目标的，主动遥感则是接收人工辐射源发出的电磁辐射
的回波信号来探测目标的。

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）。

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