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何谓大气窗口
发布时间:2008-10-15    来源:网络   阅读次数:2513 分享到:

大气窗口是指太阳辐射通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范围。遥感利用来作为工作波段的大气窗口主要有以下这些:

可见光~近红外:0.3-1.4微米。这是氧气、水汽的吸收区,反射光谱区。可用光学摄影、扫描方式成象。

近红外:1.4-1.9微米。这是水汽吸收区,反射光谱区。可用扫描方式成象。

1.9-2.7微米。这是二氧化碳吸收区,反射光谱区。可用扫描方式成象。

中红外:2.7-4.3微米。这是水汽、二氧化碳吸收区,反射光谱区。可用热探测。

4.3-5.9微米。这是二氧化碳、臭氧吸收区,热辐射区。可用热探测。

远红外:8-14微米。这是二氧化碳、氧气、水汽的吸收区,热辐射区。可用热探测。

16-24微米:这是半透明区。可用雷达探测。

微波:1.4毫米、3.3毫米、16毫米-15米。利用这几个大气窗口工作的传感器对大气穿透性强,可全天候工作。如雷达、被动的微波探测器就是利用这些大气窗口来工作的。

>30米:这是大气电离层反射(无线电)区。

大气窗口(atmospheric window)指天体辐射中能穿透大气的一些波段。由于地球大气中的各种粒子对辐射的吸收和反射,只有某些波段范围内的天体辐射才能到达地面。按所属范围不同分为光学窗口、红外窗口和射电窗口。

①光学窗口 可见光波长约3000~7000埃。波长短于3000埃的天体紫外辐射,在地面上几乎观测不到,因为2000~3000埃的紫外辐射被大气中的臭氧层吸收,只能穿透到约50公里高度处;1000~2000埃的远紫外辐射被氧分子吸收,只能到达约100公里的高度;而大气中的氧原子、氧分子、氮原子、氮分子则吸收了波长短于1000埃的辐射。3000~7000埃的辐射受到的选择吸收很小,主要因大气散射而减弱。

②红外窗口 水汽分子是红外辐射的主要吸收体。较强的水汽吸收带位于0.71~0.735μ(微米),0.81~0.84μ,0.89~0.99μ,1.07~1.20μ,1.3~1.5μ,1.7~2.0μ,2.4~3.3μ,4.8~8.0μ。在13.5~17μ处出现二氧化碳的吸收带。这些吸收带间的空隙形成一些红外窗口。其中最宽的红外窗口在8~13μ处(9.5μ附近有臭氧的吸收带)。17~22μ是半透明窗口。22μ以后直到1毫米波长处,由于水汽的严重吸收,对地面的观测者来说完全不透明。但在海拔高、空气干燥的地方,24.5~42μ的辐射透过率达30~60%。在海拔3.5公里高度处,能观测到330~380μ、420~490μ、580~670μ(透过率约30%)的辐射,也能观测到670~780μ(约70%)和800~910μ(约85%)的辐射。

③射电窗口 这个波段的上界变化于15~200米之间,视电离层的密度、观测点的地理位置和太阳活动的情况而定(见大气射电窗)。

一般来说,摄影材料是由摄影机和胶片组成的。用于遥感的摄影机有:

航空摄影机

多光谱摄影机:它们把地物对可见光、近红外光的反射记录在可见光和近红外区的若干个波段上,以利于目标物的判读。

全景摄影机:一次可拍摄较大的地面范围,故可和红外摄象装置并用,用于输电

线路等的监视及其它的侦察领域)等。

在使用遥感摄影机时,多用胶片作为记录材料。胶片是在聚酯片基上涂上感光乳剂,它能把目标物的反射能量,以光学密度形式记录下来的感光材料。按使用的感光乳剂特性,胶片可分为黑白胶片、红外胶片、彩色胶片、彩色红外胶片等几种。

胶片对各个波长的光谱感光度随胶片的种类而不同:

黑白全色胶片的感光范围:0.4-0.7微米。

黑白红外胶片的感光范围:0.4-0.9微米。

天然彩色胶片,又称真彩色胶片的感光范围:0.4-0.7微米。

彩色红外胶片的感光范围:0.4-0.9微米。

在彩色象片中,红、绿、蓝三层感光乳剂都具有各自的光谱感光度。

一般胶片使用的感光剂是银盐感光剂。在黑白胶片中是把目标物的反射光量按从白到黑的密度记录下来,而在彩色胶片中则是记录到对应的光谱区的感光层上。

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