大氣的散射作用

1、課前預(yù)習(xí)： 什么是散射？散射對遙感圖像有哪些的影響？輻射在傳播過程中遇到的小微粒而使傳播方向改變，輻射在傳播過程中遇到的小微粒而使傳播方向改變，并向各個(gè)方向散開，稱為散射。并向各個(gè)方向散開，稱為散射。散射使原傳播方向的輻射強(qiáng)度減弱，而增加向其他散射使原傳播方向的輻射強(qiáng)度減弱，而增加向其他各方向的輻射。盡管強(qiáng)度不大，但從遙感數(shù)據(jù)角度各方向的輻射。盡管強(qiáng)度不大，但從遙感數(shù)據(jù)角度分析，太陽輻射照在地面又反射到傳感器的過程中，分析，太陽輻射照在地面又反射到傳感器的過程中，兩次通過大氣，在照射地面時(shí)，由于散射增加了漫兩次通過大氣，在照射地面時(shí)，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的輻射成分有所改變。返回傳

2、入射的成分，使反射的輻射成分有所改變。返回傳感器時(shí)，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的感器時(shí)，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的輻射成分有所改變。返回傳感器時(shí)，除反射光外還輻射成分有所改變。返回傳感器時(shí)，除反射光外還增加了散射光進(jìn)入傳感器。通過二次影響增加了信增加了散射光進(jìn)入傳感器。通過二次影響增加了信號中的噪音成分，造成遙感圖像的質(zhì)量下降。號中的噪音成分，造成遙感圖像的質(zhì)量下降。大氣散射的三種情況：瑞利散射瑞利散射 d 三種散射作用三種散射作用1.瑞利散射：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長小得多時(shí)的當(dāng)微粒的直徑比輻射波長小得多時(shí)的散射稱為瑞利散射。散射稱為瑞利散射。散射率與波長的四次方成反比，因此

3、，瑞利散射散射率與波長的四次方成反比，因此，瑞利散射的強(qiáng)度隨著波長變短而迅速增大。紫外線是紅光的強(qiáng)度隨著波長變短而迅速增大。紫外線是紅光散射的散射的3030倍，倍，0.40.4微米的藍(lán)光是微米的藍(lán)光是4 4微米紅外線散射微米紅外線散射的的1 1萬倍。萬倍。瑞利散射對可見光的影響較大，對紅外輻射的影瑞利散射對可見光的影響較大，對紅外輻射的影響很小，對微波的影響可以不計(jì)。響很小，對微波的影響可以不計(jì)。多波段中不使用藍(lán)紫光的原因。多波段中不使用藍(lán)紫光的原因。瑞利散射與波長的關(guān)系瑞利散射與波長的關(guān)系顏色紅橙黃黃綠青蘭紫紫外線波長0.70.62 0.570.530.470.4 0.3散射率 11.62.

4、23.34.95.4 30.0無云的晴天，天空無云的晴天，天空為什么呈現(xiàn)藍(lán)色？為什么呈現(xiàn)藍(lán)色？朝霞和夕陽為什么都朝霞和夕陽為什么都偏橘紅色？偏橘紅色？2.米氏散射米氏散射：當(dāng)微粒的直徑與輻射波長差不多時(shí)的：當(dāng)微粒的直徑與輻射波長差不多時(shí)的大氣散射。大氣散射。云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近，所以云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近，所以云霧對對紅外線的米氏散射不可忽視。云霧對對紅外線的米氏散射不可忽視。3.無選擇性散射無選擇性散射：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長大得多：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長大得多時(shí)所發(fā)生的散射。符合無選擇性散射條件的波段時(shí)所發(fā)生的散射。符合無選擇性散射條件的波段中，任何波段的散射強(qiáng)度

5、相同。中，任何波段的散射強(qiáng)度相同。水滴、霧、塵埃、煙等氣溶膠常常產(chǎn)生非選擇水滴、霧、塵埃、煙等氣溶膠常常產(chǎn)生非選擇性散射。性散射。問答題：問答題：1、云霧為什么通常呈現(xiàn)白色？答：云、粒子直徑雖然與紅外線波長接近，但相比可見光波答：云、粒子直徑雖然與紅外線波長接近，但相比可見光波段，云霧中水滴的粒子直徑就比波長大很多，因而對可見光段，云霧中水滴的粒子直徑就比波長大很多，因而對可見光中各個(gè)波長的光散射強(qiáng)度相同，所以人們看到云霧呈白色。中各個(gè)波長的光散射強(qiáng)度相同，所以人們看到云霧呈白色。2、什么被稱為具有穿云透霧的能力？答：微波。因?yàn)閷τ谖⒉▉碚f，微波波長比粒子的直答：微波。因?yàn)閷τ谖⒉▉碚f，微波波長比粒子的直徑大得多，則又屬于瑞利散射的類型，散射強(qiáng)度與波徑大得多，則又屬于瑞利散射的類型，散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比，波長越長散射強(qiáng)度越小，