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大气透射窗口

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大气透射窗口示意图

  地球周围是厚达约1000公里的大气层。大气层由氮、氧、二氧化碳及其它稀有气体和水汽、尘埃组成。大气层对电磁波有反射、吸收和散射作用。当距地球1.5亿公里的太阳照射到地球表面时,绝大部分的能量消失掉了,只剩下一部分大气散射和反射的能量能够穿过大气层达到地球表面。或者说太阳的光波是通过大气层对电磁波“阻挡”的薄弱环节照射到地面的。通常,我们把太阳辐射光通过大气层时没有被反射、吸收和散射的透射能力很强的波段范围,叫作大气透射窗口。这就像太阳光线通过窗户纸的小孔射入屋里一样,这小孔就如同大气透射窗口。遥感探测使用的遥感器大多是通过大气透射窗口获得地面信息的。

  大气透射窗口如左图所示。03微米~1.3微米属于反射光谱范围。在良好的日照条件下,可以采用摄影或扫描方式成像。目前,这个大气透射窗口是应用最广泛的。2.0微米~2.5微米窗口处在近红外波段,也属于反射光谱范围,适于在强光条件下使用扫描方式遥感。3.5微米~5.5微米窗口处于中红外波段,属于混合光谱范围,既有反射光谱又有发射光谱能力,使用这个波段的红外扫描仪可以昼夜成像。8微米~14微米窗口处于远红外波段,属于发射光谱范围,是一个热辐射窗口,使用这个波段的红外扫描仪可以昼夜成像。0.8厘米~25厘米大气透射窗口属于发射光谱范围。对于使用微波遥感的仪器如雷达来说,可以全天候成像。由此可见,不同的大气透射窗口对应于不同的光谱范围,适于使用不同的传感器。因此研究地面的光谱特性,选用合适的大气透射窗口和传感器对于提高遥感探测的质量十分重要。


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