遥感物理第一章基本概念第一节基本定义√§1.1.1§1.1.2§1.1.3§1.1.4表征电磁辐射的物理量电磁波与介质的相互作用物体表面的反射特性遥感数据定标1/11辐射能量Q电磁辐射是具有能量的，它表现在：电磁辐射是具有能量的，它表现在：使被辐照的物体温度升高改变物体的内部状态使带电物体受力而运动……辐射能量（Q）的单位是焦耳（J）的单位是焦耳（辐射能量（2/11辐射通量(radiantflux)Φ在单位时间内通过的辐射能量称为辐射通量：通量：Φ=Φ=Q/t辐射通量（单位是瓦特=焦耳/辐射通量（Φ）的单位是瓦特=焦耳/秒W=J/S）（W=J/S）3/11辐射通量密度(irradiance)E、(radiantexitance)ME、单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度：单位面积上的辐射通量称为辐射通量密度：E辐照度=Φ/AM辐射出射度=Φ/A被辐照物辐照度辐射出射度辐射体辐射源辐射通量密度的单位是瓦/辐射通量密度的单位是瓦/米（W/m）W/m法向4/11辐射强度(radiantintensity)I辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的，指辐射强度是描述点辐射源的辐射特性的，在某一方向上单位立体角内的辐射通量：在某一方向上单位立体角内的辐射通量：I=Φ/I=辐射强度点辐射源=A/R2π、2π、4π各向同性源？各向同性源？辐射强度（单位是瓦/球面度（W/Sr）辐射强度（I）的单位是瓦/球面度（W/Sr）5/11分谱辐射通量辐射通量是波长λ的函数，辐射通量是波长λ的函数，单位波长间隔内的辐射通量称为分谱辐射通量：的辐射通量称为分谱辐射通量：Φλ=Φ/λ辐射通量波长λ1-λ2间隔内的Φ(λ1-λ2)?总辐射通量Φ？总辐射通量Φ分谱辐射通量的单位是瓦/微米（W/m）分谱辐射通量的单位是瓦/微米（W/m）6/11分谱？？？分谱？？？分谱辐射通量分谱辐照度、分谱辐照度、分谱辐射出射度分谱辐射强度“分谱”两字可以忽略分谱”6/11辐射亮度(radiance)L单位面积、单位波长、单位立体角内的辐射单位面积、单位波长、通量称为辐射亮度：通量称为辐射亮度：亮量LL=Φ/AλL=θ面辐射源图中出射辐射亮度是多少？图中出射辐射亮度是多少？A辐射亮度（微米微米辐射亮度（L）的单位是瓦/米微米球面度W/mSr）（W/mmSr）7/11小结辐射度量一览表辐射量辐射能量辐射通量辐照度辐射出射度辐射强度辐射亮度符号QΦEMIL(2)Q/t(λ)t((2)Φ/A(λ)((2)Φ/A(λ)((2)Φ/2(3)Φ/A((λ)((λ)定义单位焦耳(J)焦耳(J)瓦(W)瓦/米(W/m)(W/m)瓦/米(W/m)(W/m)瓦/球面度(W/Sr)球面度(W/Sr)瓦/米球面度球面度(W/m(W/mSr)8/11太阳辐射太阳发射的电磁辐射在地球大气顶层随波长的分布称为太阳光谱太阳光谱。的分布称为太阳光谱。夫琅和费(Fraunhofer)吸收线极大值位于0.47m，维恩位移定律λT=2.8978×极大值位于0.47m，维恩位移定律λmaxT=2.8978×10-3mK，色温Tsun≈?mK，色温TWien’sdisplacementlaw9/11太阳常数在日地平均距离处通过与太阳光束垂直的单位面积上的太阳辐射通量称为太阳常数。位面积上的太阳辐射通量称为太阳常数。1353(±F0=1353(±21)W/m2(1976,NASA)大气顶的通量密度为F=F0(dm/d)2cosθ0cosθ0.9674<(dm/d)2<1.0344太阳常数是对太阳光谱的积分。太阳表面辐出度是多少？太阳常数是对太阳光谱的积分。太阳表面辐出度是多少？太阳对地球的张角很小(<9′′因此太阳光可以认为是平行光束。太阳对地球的张角很小(<9′′)，因此太阳光可以认为是平行光束。′′)10/11太阳常数与太阳辐射亮度立体角(solidangle)定义立体角(solidangle)定义：=σ/r2，半球？定义：半球？(极坐标中)微分立体角元：d=dσ/r2=sinθdθdφ极坐标中)微分立体角元：比较公式：比较公式：Lλ=Φ/AλFλ=Φ/Aλ辐射亮度的法向分量对整个球面立体角积分：辐射亮度的法向分量对整个球面立体角积分：Fλ=∫Lλcosθd=∫2π0∫π/20Lλcosθsinθdθd对于各向同性辐射，辐照度(密度)对于各向同性辐射，辐照度(密度)：Fλ=πLλ太阳在光学波段可以看作各向同性，因此太阳常数太阳在光学波段可以看作各向同性，因此太阳常数与太阳辐射亮度的关