1.3.1 电磁辐射的基本概念

遥感成像就是对不同电磁辐射源能量的探测过程。为此,有必要先对电磁辐射源涉及的基本概念和物理意义进行介绍[10, 12]

(1)辐射能量:电磁辐射源以辐射形式发射、转移或接收的能量,常用Q表示。

(2)辐射通量:又称辐射功率,常用表示,指单位时间内通过某一表面的辐射能量:

  (1-4)

式中,t为时间。

辐射通量是波长的函数。

(3)辐射出射度:又称辐射通量密度,常用M表示,指辐射源物体表面单位面积上的辐射通量:

  (1-5)

式中,S为面积。

(4)辐射强度:描述的是点状辐射源在某一方向上单位立体角内发射出的辐射通量,即点辐射源在单位立体角内发出的辐射通量:

  (1-6)

式中,为立体角,如图1-13(a)所示。

图1-13 电磁辐射源

(5)辐射亮度:描述的是面状辐射源单位投影面积上,在某一方向上单位立体角内单位波长的辐射通量[见图1-13(b)]:

  (1-7)

(6)辐射照度:又称辐照度,常用E表示,指在单位时间内从单位面积上接收的辐射能量,即照射到物体单位面积上的辐射通量:

  (1-8)

式中,Φ为辐射能量;S为面积。

值得注意的是,辐射照度E和辐射出射度M都是辐射通量密度的概念,只是辐射照度E为物体接收的辐射,辐射出射度M是物体发出的辐射,二者都是波长的函数,也都与某空间位置有关,如图1-14所示。

图1-14 辐射照度和辐射出射度