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量。
从上式可以看出:绝对黑体表面上,单位面积发出的总辐射能与绝对温度的
四次方成正比,称为斯忒藩-玻耳兹曼公式。对于一般物体来讲,传感器检测到
它的辐射能后就可以用此公式概略推算出物体的总辐射能量或绝对温度(T)。热红外遥感就是利用这一原理探测和识别目标物的。
(2)分谱辐射能量密度的峰值波长max随温度的增加向短波方向移动。可微分
普朗克公式,并求极值:
f称为维恩位移定律。它表明:黑体的绝对温度增高时,它的最大辐射本领向短波方向位移。若知道了某物体温度,就可以推算出它所辐射的波段。在遥感技术上,常用这种方法选择遥感器和确定对目标物进行热红外遥感的最佳波段。(3)每根曲线彼此不相交,故温度T越高所有波长上的波谱辐射通量密度也越大。214一般物体的发射辐射
黑体热辐射由普朗克定律描述,它仅依赖于波长和温度。然而,自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比相同条件下绝对黑体的要低。而且,实际物体的辐射不仅依赖于波长和温度,还与构成物体的材料、表面状况等因素有关。我们用发射率ε来表示它们之间的关系:εW′W
即:发射率ε就是实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。依据光谱发射率随波长的变化形式,将实际物体分为两类:一类是选择性辐射体,在各波长处的光谱发射率ελ不同,即εfλ;另一类是灰体,在各波长处的光谱发射率ελ相等,即:εελ,与绝对黑体、绝对白体相比较列于下面:①绝对黑体ελ=ε=1②灰体ελ=ε但0<ε<1③选择性辐射体ε=fλ④理想反射体(绝对白体)ελ=ε=0发射率是一个介于0和1的数,用于比较此辐射源接近黑体的程度。各种不同的材料,表面磨光的程度不一样,发射率也不一样,并且随着波长和材料的温度而变化。§22太阳辐射和地球辐射221太阳辐射地球上的能源主要来源于太阳,太阳是被动遥感最主要的辐射源。传感器从空中或空间接收地物反射的电磁波,主要是来自太阳辐射的一种转换形式。太阳常数:指不受大气影响,在距离太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射的方向上,单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量。太阳光谱: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。222地球辐射地球辐射可分为:短波0325μm,长波辐射6μm以上。地球的短波辐射以地球表面对太阳的反射为主,地球自身的热辐射可以忽略。地球的长波辐射只考虑地表物体自身的热辐射,这个区域太阳照度的影响很小。中红外波r
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