反射波谱

来自 孔夫子旧书网 的图片

反射波谱是中国的一个科技名词。

汉字是中华民族灿烂文化展台上一颗无可取代、熠熠闪光的明珠。汉字之美，美在庄重典雅，形神兼具。她承载的是中华民族数千年的厚重历史与灿烂文化。她的美，是无与伦比的。

目录

名词解释

反射波谱是某物体的反射率(或反射辐射能)随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即称为该物体的反射波谱特性曲线，光谱反射率。物体的反射波谱的特征主要取决于该物体与入射辐射相互作用的波长选择，即对入射辐射的反射、吸收和透射的选择性。

自1948年原苏联的克里诺夫出版了有关地物波谱特性研究以来，人们开展了大量的地物波谱特性的观测和研究。20世纪60年代美国为发射地球资源卫星曾全面地开展了地物波谱特性研究，20世纪70年代该项研究进入高潮.目前研究的波段基本覆盖了遥感所使用的波段，测量和研究的对象包括了自然界的植被、土壤、岩石、水体和人工建筑等地物.这些研究对认识遥感成像机理、遥感图像解译、遥感仪器最佳探测波段选择和遥感仪器研制等起到了推动作用.随着遥感应用的深入，遥感信息与地物相互作用的研究有了进一步发展;特别是成像光谱仪的应用，不仅显示了地物波谱特性研究的重要性，而且也推动了这一领域的研究.因为它可以获得图谱合一的信息，可以直接将地物波谱特性和遥感图像结合在一起，在图像分析和应用方面都取得了很好的结果。现代遥感技术的发展，不仅延伸了地物的成像波段范围，而且可以在需要的任何波段独立成像或连续成像，提高了地物光谱分辨力，有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性，突出特定地物反射峰值波长的微小差异。开展地物可见光和近红外反射波谱特征分析研究是对遥感图像进行数据利用和评价的物理基础。

地物的反射类别及反射特性曲线

地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现，可见光和近红外波段主要表现地物反射作用和地物的吸收作用。因此，地物反射波谱特征也就是指地物可见光和近红外波段波谱特征。

根据地表目标物体表面性质的不同，物体反射大体上可以分为3种类型，即镜面反射、漫反射、方向反射(实际物体的反射)。

镜面反射是指物体的反射满足反射定律。当发生镜面反射时，对于不透明物体，其反射能量等于入射能量减去物体吸收的能量。自然界中真正的镜面很少，非常平静的水面可以近似认为是镜面漫反射，如果入射电磁波波长入不变，表面粗糙度逐渐增加，这时整个表面均匀反射入射电磁波，入射到此表面的电磁辐射按照朗伯余弦定律反射，其反射辐照亮度是一个常数，这种反射面又叫朗伯面。实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈，称为方向反射，是介于镜面和朗伯面(漫反射)之间的一种反射。

自然界中绝大多数地物的反射都属于这种类型的反射，又叫非朗伯面反射.它发生在地物粗糙度继续增大的情况下，反射具有各向异性，即实际物体面在有入射波时各个方向都有反射能量，但大小不同。

从空间对地面观察时，对于平面地区，并且地面物体均匀分布，可以看成漫反射;对于地形起伏和地面结构复杂的地区，为方向反射。

反射率是物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比，这个反射率是在理想漫反射体的情况下，整个电磁波长的反射率.实际上由于物体固有的结构特点，对于不同波长的电磁波会产生有选择的反射，例如绿色植物的叶子由于表皮、叶绿素颗粒组成的栅栏组织和多孔薄壁细胞组织构成。入射到叶子上的太阳辐射透过上表皮，蓝、红光辐射能被叶绿素吸收进行光合作用;绿光也吸收了一大部分，但仍反射一部分，所以叶子呈现绿色;而近红外线可以穿透叶绿素，被多孔薄壁细胞组织所反射。因此，在近红外波段上形成强反射。

反射波谱是某物体的反射率(或反射辐射能)随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即称为该物体的反射波谱特性曲线，光谱反射率。物体的反射波谱的特征主要取决于该物体与入射辐射相互作用的波长选择，即对入射辐射的反射、吸收和透射的选择性，其中反射作用是主要的。物体对入射辐射的选择性作用受物体的组成成分、结构、表面状态以及物体所处环境的控制和影响。

在漫反射的情况下，组成成分和结构是控制因素。雪的反射光谱与太阳光谱最相似，在蓝光0.49μm附近有个波峰，随着波长增加反射率逐渐降低.沙漠的反射率在橙色0. 6μm附近有峰值，但在长波范围里比雪的反射率要高。湿地的反射率较低，色调发暗灰.小麦叶子的反射光谱与太阳的光谱有很大差别，在绿波处有个反射波峰，在红外部分0.7-0.9μm附近有一个强峰值。

各种物体，由于其结构和组成成分不同，反射特性曲线的形状是不一样的，即便是在某波段相似，甚至一样，但在另外的波段还是有很大的区别的。