上文的緒論中已經(jīng)解釋了什么是遙感，再次再復(fù)習(xí)一下。并且?guī)е韵碌囊蓡栭喿x之后的內(nèi)容。

（1）什么是遙感？

（2）遙感監(jiān)測測量的是什么？

（3）遙感監(jiān)測是如何進行工作的？

（4）遙感監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)是什么樣子的？

遙感（remote sensing）是指非接觸的，遠距離的探測技術(shù)。一般指運用傳感器/遙感器對物體的電磁波的輻射、反射特性的探測。遙感是通過遙感器這類對電磁波敏感的儀器，在遠離目標(biāo)和非接觸目標(biāo)物體條件下探測目標(biāo)地物。獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息（如電場、磁場、電磁波、地震波等信息），并進行提取、判定、加工處理、分析與應(yīng)用的一門科學(xué)和技術(shù)。 ----出自《百度百科》

這段話里提及到一個關(guān)鍵詞，電磁波。遙感技術(shù)就是一門遠距離探測技術(shù)，探測的目標(biāo)是地物，獲得的東西是電磁波。那么接下來就開始了解一下相關(guān)的基礎(chǔ)知識。

什么是波

振動的傳播稱為波。電磁振動的傳播是電磁波。以繩子抖動這種最簡單的 機械波為例，在繩子的一端有一個上下振動的振源，振動沿繩向前傳播。從整體看波峰和波谷不斷向前運動，而繩子的質(zhì)點只做上下運動并沒有向前運動。波動是各質(zhì)點在平衡位置振 動而能量向前傳播的現(xiàn)象。如果質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相同，稱縱波，如振動彈簧 一端，使振動傳向彈簧另一端，若質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直，稱橫波，如上述繩子抖 動產(chǎn)生的波。電磁波是典型的橫波。

當(dāng)電磁振蕩進人空間，變化的磁場激發(fā)了渦旋電場，變化的電場又激發(fā)了渦旋磁場，使電磁振蕩在空間傳播，這就是電磁波，1889年赫茲用電磁振蕩的方法產(chǎn)生了電磁波。電磁波再真空中傳播的波長或頻率，遞增或遞減排列，則構(gòu)成了電磁波譜。波譜頻率由高到低排列，可以劃分為射線、?射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波等。

電磁波譜的那些事兒

近代物理中，電磁波也稱為電磁輻射。任何物體都是輻射源，不僅能夠吸收其他物體對它的輻射，也能夠向外輻射。電磁波實際上傳遞就是電磁能量的傳遞，比如爐子烤火、太陽光等。遙感探測，實際上對輻射能量的測定。能量的測定是需要一個基準(zhǔn)的，因此這里涉及到一個概念，黑體(black body)。

黑體：黑體是一個假設(shè)的理想輻射體，假定它能夠吸收外來的全部電磁輻射，并且不會由任何反射和投射。由此延申可以了解到電磁輻射的四大定律。

1.普朗克輻射定律

對于黑體輻射源，黑體輻射能量隨波長的分布函數(shù)可以用以下公式表示：

式中h為普朗克常數(shù)，k為玻爾茲曼常數(shù)，c為光速，?為波長，T為熱力學(xué)溫度，M為黑體輻射亮度。該式表示，黑體的輻射能量只與波長和溫度有關(guān)，與其他量無關(guān)。

2.斯蒂芬-玻爾茲曼定律

黑體的輻射出射度與溫度有一定量關(guān)系可以用下式表示：

式中M為黑體表面發(fā)射的總能量，?為斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)，T為黑體的熱力學(xué)溫度。該式表明，物體發(fā)射的總能量與物體絕對溫度的四次方成正比，隨著溫度增加，輻射能量的增加是很迅速的。

3.維恩位移定律

該定律描述了物體輻射最大能量的峰值波長隨溫度的變化，有如下公式：

式中?為輻射強度最大的波長，A為常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度。該式表明，物體輻射最大能量的峰值波長與溫度呈反比。

4.基爾霍夫定律

該定律表明，在一定的溫度下，任何物體的輻射出射度與吸收率的比值為一常數(shù)，且該常數(shù)為該溫度下同面積黑體的輻射出射度。

式中表示此條件下的輻射吸收系數(shù)，范圍在（0-1）之間。有時候也稱為比輻射率或者發(fā)射率。

電磁波譜與地表-大氣之間的相互作用

太陽是被動遙感最主要的輻射源。太陽光通過地球大氣照射到地面，經(jīng)過地面物體反射又返回，再經(jīng)過大氣到達傳感器。在這個過程，有大氣吸收、大氣散射、大氣反射和折射。反射、吸收和散射的共同影響衰減了太陽光的輻射強度，剩余部分即為透過的部分。對遙感傳感器而言，只能選擇透過率高的波段，才對觀測有意義。?

這里將會引入一個概念：大氣窗口

大氣窗口：電磁波通過大氣層時較少被反射、吸收或散射的，透過率較高的波段稱為大氣窗口。

下一個過程就是地球作為輻射源的輻射特性和地球作為太陽輻射的接收者，它將給傳感器傳遞的電磁波信息。

• 在可見光與近紅外波段(0.3一2.5拜m)，地表物體自身的熱輻射幾乎等于 零。地物發(fā)出的波譜主要以反射太陽輻射為主。

• 同一物體的波譜曲線反映出不同波段的不同反射率，將此與遙感傳感器的對應(yīng)波段接收的輻射數(shù)據(jù)相對照，可以得到遙感數(shù)據(jù)與對應(yīng)地物的識別規(guī)律。

整個遙感監(jiān)測的過程就總結(jié)為以下：