| 遙感電磁輻射是比較難理解也是非常重要的內容，對于一般學(xué)習遙感專(zhuān)業(yè)的人來(lái)說(shuō)，只需要學(xué)習個(gè)大概，這個(gè)大概主要包括你需要理解幾個(gè)概念以及能從電磁輻射原理上解釋一些遙感現象，進(jìn)而為遙感過(guò)程的理解打下一個(gè)基礎，如果你想在這個(gè)環(huán)節上有所建樹(shù)，建議深入閱讀徐希孺編寫(xiě)的《遙感物理》。 本專(zhuān)題包括內容：
l地物波譜
l遙感過(guò)程
l遙感與電磁波
（一）電磁波的反射
遙感是利用傳感器主動(dòng)或被動(dòng)接收地物反射回來(lái)電磁波而成像的。電磁波可以是地物反射太陽(yáng)能量，也可以是反射傳感器發(fā)出的電磁波（雷達），還可以是地物本身發(fā)射的電磁波（熱紅外）。這里我們就需要理解兩個(gè)概念：
黑體輻射：如果一個(gè)物體對于任何波長(cháng)的電磁輻射，都全部吸收，則這個(gè)物體是絕對黑體。也就是說(shuō)，絕對黑體，吸收率為100%，反射率為0，與物體的溫度和電磁波波長(cháng)無(wú)關(guān)。如黑色的煤可以近似看作黑體，還有太陽(yáng)也可以近似看作黑體輻射源，在后面章節中講到的大氣校正，有的時(shí)候也可以將干凈的深水、茂密的森林以及陰影近似為黑體。
實(shí)際物體輻射：也就是物體實(shí)際的輻射，一般研究其與黑體輻射之間的關(guān)系。
根據電磁波波長(cháng)或者頻率是一個(gè)連續的譜帶，因此就有一個(gè)概念——電磁波譜，根據波長(cháng)的不一樣，從小到大劃分為λ射線(xiàn)、Χ射線(xiàn)、紫外、可見(jiàn)光、紅外、微波、無(wú)線(xiàn)電波
當然，每一個(gè)分類(lèi)又有小的分類(lèi)，如可見(jiàn)光有可劃分為藍青綠……等。目前傳感器的波段就是根據這個(gè)來(lái)劃分的，如spot5的波譜范圍為：
P: 0.48 - 0.71 µm 全色
B1: 0.50 - 0.59 µm 綠色
B2: 0.61 - 0.68 µm 紅色
B3: 0.78 - 0.89 µm 近紅外
B4: 1.58 - 1.75 µm 短波紅外
（二）電磁波的傳輸
地物反射的電磁波要經(jīng)過(guò)大氣才能被傳感器接收，由于大氣的成分非常的復雜而且多變，加上電磁波本身一些特性，因此電磁波在大氣傳輸過(guò)程中會(huì )發(fā)生很多的變化，包括大氣的吸收、散射、透射等，這里需要理解兩個(gè)概念：
瑞利散射：當大氣中的原子、分子的直徑比波長(cháng)小很多，這個(gè)時(shí)候電磁波在大氣中發(fā)生的散射叫做瑞利散射。這種散射的特點(diǎn)是散射強度與波長(cháng)的四次方成反比，也就是說(shuō)波長(cháng)越長(cháng)，這種散射越小。這種散射在可見(jiàn)光影響最為明顯，尤其是藍色波段，這個(gè)也是天空是藍色的解釋。對于遙感來(lái)說(shuō)，這個(gè)散射是不利的，有些傳感器為了提高影像的質(zhì)量，就不設這個(gè)波段，如SPOT系列。
大氣窗口：把電磁波通過(guò)大氣層時(shí)候較少被反射、吸收或散射的透過(guò)率較高的波段叫做大氣窗口。傳感器的設計就是根據大氣窗口來(lái)設計波段的。
（三）地物波譜曲線(xiàn)
地物的波譜特征可以用圖來(lái)表示，這個(gè)圖就是地物波譜曲線(xiàn)。地物波譜曲線(xiàn)是影像信息提取的基礎，幾種典型的地物波譜曲線(xiàn)要求能識別，包括水體、巖石和植被。
地物的波譜曲線(xiàn)可以通過(guò)波譜儀來(lái)測量，這種方法較為精確，當過(guò)程較復雜。也可以通過(guò)影像上剖面獲取，操作簡(jiǎn)單，但精度很低，不同波段數的影像獲取的結果精度也不一樣。
在ENVI中，在Display中打開(kāi)一個(gè)影像，Tool-〉Profiles。三種方式，x、y、z三種剖面方式。如下圖分別為從tm和高光譜上獲得的光譜曲線(xiàn)。
圖1TM影像上獲得的波譜曲線(xiàn)
圖2 HyMAP數據獲得的波譜曲線(xiàn)
l遙感過(guò)程
如上圖為一個(gè)遙感過(guò)程的示意圖。它包括了信息的采集、接收存儲、處理到信息提取和應用。
（1）信息采集
傳感器接收地物反射或發(fā)射的電磁波并轉化為電信號?，F在的傳感器本身帶有大小不定的存儲器，在沒(méi)法給地面站傳送的時(shí)候自身保存起來(lái)。這部分主角就是傳感器，搭載傳感器的平臺可以是衛星、飛機甚至是地面平臺。
（2）接收存儲
衛星影像的接受儲存是在遙感衛星地面站中完成，地面站包括接收站、數據處理中心和光學(xué)處理中心，我國在1986年與美國合作建立了中國衛星地面接收站。收集的數據通過(guò)數模轉換變成數字數據，目前的影像數據都是數字形式保存，以后由于計算機技術(shù)的限制，采用磁帶或者膠片形式儲存?，F在計算機技術(shù)的發(fā)展，保存格式也趨于標準化，大多采用了tif或者geotif的格式。
從數據的文件內部讀寫(xiě)格式上分，可分為三種格式，即BSQ、BIL、BIP，BSQ是按波段保存，也就是一個(gè)波段保存后接著(zhù)保存第二個(gè)波段；BIL是按行保存，就是保存第一個(gè)波段的第一行后接著(zhù)保存第二個(gè)波段的第一行，依次類(lèi)推；BIP是按像元保存，即先保存第一個(gè)波段的第一個(gè)像元，之后保存第二波段的第一個(gè)像元，依次保存。
（3）處理
目前，遙感影像的處理都是基于數字的，所以產(chǎn)生的新的一門(mén)科學(xué)就是遙感數字圖像處理，它是依靠計算機硬件技術(shù)的發(fā)展以及遙感圖像處理軟件的發(fā)展而起來(lái)的。詳細內容將在后面的內容中講到。
（4）信息提取
遙感的主要目的就是從影像上提取有用的信息，這個(gè)過(guò)程就是在前面的基礎上進(jìn)行的。詳細內容將在后面的內容中講到。
（5）應用
不同的行業(yè)有著(zhù)自己的應用規范，比如測繪部門(mén)，它們應用遙感主要獲取地形模型以及地物位置信息；農業(yè)部門(mén)獲取的是農作物的信息；林業(yè)部門(mén)可以從遙感影像上獲取林業(yè)的分布、蓄積量等信息。
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