反射波譜

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反射波譜是中國的一個科技名詞。

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名詞解釋

反射波譜是某物體的反射率(或反射輻射能)隨波長變化的規律，以波長為橫坐標，反射率為縱坐標所得的曲線即稱為該物體的反射波譜特性曲線，光譜反射率。物體的反射波譜的特徵主要取決於該物體與入射輻射相互作用的波長選擇，即對入射輻射的反射、吸收和透射的選擇性。

自1948年原蘇聯的克里諾夫出版了有關地物波譜特性研究以來，人們開展了大量的地物波譜特性的觀測和研究。20世紀60年代美國為發射地球資源衛星曾全面地開展了地物波譜特性研究，20世紀70年代該項研究進入高潮.目前研究的波段基本覆蓋了遙感所使用的波段，測量和研究的對象包括了自然界的植被、土壤、岩石、水體和人工建築等地物.這些研究對認識遙感成像機理、遙感圖像解譯、遙感儀器最佳探測波段選擇和遙感儀器研製等起到了推動作用.隨着遙感應用的深入，遙感信息與地物相互作用的研究有了進一步發展;特別是成像光譜儀的應用，不僅顯示了地物波譜特性研究的重要性，而且也推動了這一領域的研究.因為它可以獲得圖譜合一的信息，可以直接將地物波譜特性和遙感圖像結合在一起，在圖像分析和應用方面都取得了很好的結果。現代遙感技術的發展，不僅延伸了地物的成像波段範圍，而且可以在需要的任何波段獨立成像或連續成像，提高了地物光譜分辨力，有利於區別各類物質在不同波段的光譜響應特性，突出特定地物反射峰值波長的微小差異。開展地物可見光和近紅外反射波譜特徵分析研究是對遙感圖像進行數據利用和評價的物理基礎。

地物的反射類別及反射特性曲線

地物波譜特性是電磁輻射與地物相互作用的一種表現，可見光和近紅外波段主要表現地物反射作用和地物的吸收作用。因此，地物反射波譜特徵也就是指地物可見光和近紅外波段波譜特徵。

根據地表目標物體表面性質的不同，物體反射大體上可以分為3種類型，即鏡面反射、漫反射、方向反射(實際物體的反射)。

鏡面反射是指物體的反射滿足反射定律。當發生鏡面反射時，對於不透明物體，其反射能量等於入射能量減去物體吸收的能量。自然界中真正的鏡面很少，非常平靜的水面可以近似認為是鏡面漫反射，如果入射電磁波波長入不變，表面粗糙度逐漸增加，這時整個表面均勻反射入射電磁波，入射到此表面的電磁輻射按照朗伯餘弦定律反射，其反射輻照亮度是一個常數，這種反射面又叫朗伯面。實際地物表面由於地形起伏，在某個方向上反射最強烈，稱為方向反射，是介於鏡面和朗伯面(漫反射)之間的一種反射。

自然界中絕大多數地物的反射都屬於這種類型的反射，又叫非朗伯面反射.它發生在地物粗糙度繼續增大的情況下，反射具有各向異性，即實際物體面在有入射波時各個方向都有反射能量，但大小不同。

從空間對地面觀察時，對於平面地區，並且地面物體均勻分布，可以看成漫反射;對於地形起伏和地面結構複雜的地區，為方向反射。

反射率是物體的反射輻射通量與入射輻射通量之比，這個反射率是在理想漫反射體的情況下，整個電磁波長的反射率.實際上由於物體固有的結構特點，對於不同波長的電磁波會產生有選擇的反射，例如綠色植物的葉子由於表皮、葉綠素顆粒組成的柵欄組織和多孔薄壁細胞組織構成。入射到葉子上的太陽輻射透過上表皮，藍、紅光輻射能被葉綠素吸收進行光合作用;綠光也吸收了一大部分，但仍反射一部分，所以葉子呈現綠色;而近紅外線可以穿透葉綠素，被多孔薄壁細胞組織所反射。因此，在近紅外波段上形成強反射。

反射波譜是某物體的反射率(或反射輻射能)隨波長變化的規律，以波長為橫坐標，反射率為縱坐標所得的曲線即稱為該物體的反射波譜特性曲線，光譜反射率。物體的反射波譜的特徵主要取決於該物體與入射輻射相互作用的波長選擇，即對入射輻射的反射、吸收和透射的選擇性，其中反射作用是主要的。物體對入射輻射的選擇性作用受物體的組成成分、結構、表面狀態以及物體所處環境的控制和影響。

在漫反射的情況下，組成成分和結構是控制因素。雪的反射光譜與太陽光譜最相似，在藍光0.49μm附近有個波峰，隨着波長增加反射率逐漸降低.沙漠的反射率在橙色0. 6μm附近有峰值，但在長波範圍里比雪的反射率要高。濕地的反射率較低，色調發暗灰.小麥葉子的反射光譜與太陽的光譜有很大差別，在綠波處有個反射波峰，在紅外部分0.7-0.9μm附近有一個強峰值。

各種物體，由於其結構和組成成分不同，反射特性曲線的形狀是不一樣的，即便是在某波段相似，甚至一樣，但在另外的波段還是有很大的區別的。