五.试述大气对太阳辐射的衰减作用。大气对辐射的吸收作川:太阳辐射穿过人气戻时，人气分子对电磁波的某吐波段 有吸收作用。吸收作用使辐射能量转变为分子的内能,从而引起这些波段太阳辐 射强度的衰减，茯•金某些波段的电磁波完个不能通过人气。因此在人阳辐射到达 地面时,形成了电磁波的某些缺失带。出毎种分子形成吸收带的位置,分别讨论 水的吸收带、二氧化碳的吸收峰、臭氧吸收带和氧气主要吸收带。此外大气中的 英他微粒虽然也冇吸收作川，但不起主导作用。人气散射:辐射在传播过程小遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开, 称散射。散射使原传播方向的辐射强度减弱，血增加向英他各方向的辐射。尽管 强度不人，但从遥感数据角度分析，阳辐射在照到地面又反射到传感器的过•程 中,二次通过大气,在照射地面时,由于散射增加了漫入射的成分.使反射的辐 射成分冇所改变。返冋传感器时，除反射光外还增加了散射光进入传感器。通过 二次彫响增加了信号中的噪声成分，造成遥感图像的质呈下降。散射现象的实质是电磁波在传输屮遇到人气微粒而产生的 种衍射现彖。因此， 这种现象只有当大气中的分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发 生。大气散射有三种情况：瑞利散射:大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。这种散射主要由大气 中的原了和分了，如氮、卓化碳，臭氧和氧分子等引起°特别是対可见光而言, 瑞利散射现象IF常明显•因为这种散射的特点是散射强度耳波长的四次方成反 比，即波长越长，散射越弱。米氏散射:当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。这种散射主要 出人气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起。米氏散射的散射强度与 波长的二次方成反比.云雾的粒了大小少红外线的波长接近，所以云雾对红外线 的散射主要是米氏散。潮湿夭气米氏散射影响较大。无选择性散射:当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。这种散射的特 点是散射强度均波长无关，也就是说，在符合无选择件散射的条件的波段屮，任 何波长的散射强度相同°如云、雾粒了百径虽然与红外线波长接近，但和比可见 光波段•云雾小水滴的粒了真径就比波长大很多，因而对可见光屮各个波长的光 散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色,并H无论从云下还是乘飞机从云层上 面看，都是白色。散射造成太阳辐射的衰减，但是散射强度遵循的规律与波长密切相关。而太阳的 电磁波辐射几乎包描电磁辐射的各个波段。因此,在大气状况相同时，同时会出 现各种类型的散射。对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和邂 红外波段。对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都冇影响，当波论 进入红外波段后，米氏散射的影响超过瑞利散射。人气云层屮,小雨滴的直径和 对其他微粒最大,对可见光只有无选择性散射发生,云层越厚,散射越强，而対 微波來说，微波波长比粒了的直径人得多，则又屈丁瑞利散射的类型，散射强度Q波长四次方成反比，波长越长散射强度越小.所以微波才可能冇虽小散射，最 大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。六・阐述辐照度辐射出射度和辐射亮度的物理意义，其共同点和区别是什么？ 辐照度⑴：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量，me/ds,单位是w/卅。s为面积。辐射出射度(M)：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量,dO/dS.单位W/mS S为面积。 辐射亮度(L)：假定冇 辐射源呈血状.向外辐射的强度随输射方 向而不同.则L定义为辐射源在某一方向，单位投影表仙 单位立体角内的辐射 通量.即L=O/Q(Acos0),L的单位:W/(sr-(n2)o辐射源向外辐射电磁波时,L往往随0和血改变。也就是说，接受辐射的观察者以不同0角观察辐射源时，L值不同。共同点’辐照度⑴乍辐射出射度(H)辐射亮度(L)都足描述辐射测量的概念。 区别：辐照度(D与辐射出射度(M)都是辐射通量密度的概念,描述的是辐射量的 大小,不过I为物体接收的辐射,M为物体发出的辐射。它们都与波长入有关。 辐射亮度＜1.）描述的是辐射量的强弱。为单位立体角内的辐射通量，L随（）角 的改变而改变。黑体辐射的三个特性辐射通蘇度随波长连续变化，毎条曲线只冇一个最大值。温度越高，辐射逋量密度越大，不同温度的曲线不同。随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。按照发射率与波长的关系，把地物分为哪三种类型？黑体或绝对黑体：发射率为1,常数"灰体（grey body）：发射率小于1,常数选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。基尔霍夫定律：________,地物单位ifd积上的辐射通戢w和吸收率之比，对F任何物体都是亠个常数•并等于该温度F同面积黑体辐射通蚤W乩亮度温度：山然地物不是黑休，当物体的辐射功率等于某•黑体的辐射功率 时，该黑体的绝对温度即为亮度温度。发射光谱曲线：按照发射率和波长Z间的关系绘成的曲线。什么是透射率，从可见光到微波举例说明哪些物体具有透射能力？入射光透射过地物的能量与入射总能屋的百分比，用T表示。水体対0. 45^0.56urn的蓝绿光波具冇一定的透射能力，较混浊水体的透射深度 为广2m,-般水体的透射深度可达10沁。又如■波长大于hwn的微波对冰体 具有透射能力。•般情况下.绝大多数地物对可见光都没有透射能力。红外线只对具冇半导体待征的地物.才冇一•定的透射能力。微波対地物具冇明显的透射能力，选样适当的传感器來探测水卜、冰下某些地物 的信息。大气的散射作用：太阳辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开°改变 了迫磁波的传播方向：十扰传感器的接收：降低了遥感数据的质彊、影像模糊， 影响判读。七・大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与 微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾能力而可见光不能？瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时.此时的散射称为瑞利散射。散射 率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的強度随着波长变短而迅速增儿 紫 外线是红光散射的30倍,0.4微米的蓝光足4微米红外线散射的1万倍。瑞利 散射对可见光的影响较大.对红外辐射的影响很小,对微波的彩响可以不计。米氏散射：当微粒的宜径与辐射波长差不多时的人气散射。云、雾的粒子大小与 红外线的波长接近.所以云雾对对红外线的米氏散射不叮忽视。潮湿天空米氏散 射影响较大。无选择性散射:半微粒的直径比辐射波长大得多时所发牛•的散射令符合无选择性 散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常 常产生非选择性散射。对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段。対于 人气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都冇影响。人气云层屮，小雨滴的 頁径相对次它微粒最人，对可见光只冇无选择性散射发工，云层越停，散射越强, 而対微波來说微波波匕比粒了直径人得多，则又属「•瑞利散射的类型，散射强度 与波氏的四次方成反比，波长越氏散射强度越小，所以微波才可能冇最小散射， 最大透射，而被称为具冇穿云透雾的能力。%1.对照书内卫星传感器表中所列波段区间和大气窗口的波段区间，理解大气 窗口对于遥感探测的重要意义。大气窗口：由丁人气层的反射、散射和吸收作川，使得太阳辐射的各波段受到哀 减的作川轻車不同，因而齐波段的透射率也各不相同。我们就把受到人气衰减件 用较轻、透射率较高的波段称作大气窗口。%1.综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所 发生的物理现象。物理过程：能源：太阳辐射能人气传输：部分彼人气屮微粒散射和吸收而衰减。波长位r人气窗口的能嚴才能 通过大气层■并经大气衰减后到达地表与地表相互作用:不同波长的能量到达地表后,被选择性反射，吸收,透射，折 射。再次通过大气层:包含不同地表特征波谱响应的能量.再次经大气吸收.散射衰 减。不仅使传感器接收的地面辐射强度减弱,而且宙于散射产生天空散射光使遥 感影像反芳降低并引起遥感数据的辐射，几何畸变，图像模糊，真接影像到图像 的清晰度，质量和解译精度。遥感系统：通过遥感系统记录辐射值"