上文的绪论中已经解释了什么是遥感，再次再复习一下。并且带着以下的疑问阅读之后的内容。

（1）什么是遥感？

（2）遥感监测测量的是什么？

（3）遥感监测是如何进行工作的？

（4）遥感监测获得的数据是什么样子的？

遥感（remote sensing）是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。获取其反射、辐射或散射的电磁波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。 ----出自《百度百科》

这段话里提及到一个关键词，电磁波。遥感技术就是一门远距离探测技术，探测的目标是地物，获得的东西是电磁波。那么接下来就开始了解一下相关的基础知识。

什么是波

振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。以绳子抖动这种最简单的 机械波为例，在绳子的一端有一个上下振动的振源，振动沿绳向前传播。从整体看波峰和波谷不断向前运动，而绳子的质点只做上下运动并没有向前运动。波动是各质点在平衡位置振 动而能量向前传播的现象。如果质点的振动方向与波的传播方向相同，称纵波，如振动弹簧 一端，使振动传向弹簧另一端，若质点振动方向与波的传播方向垂直，称横波，如上述绳子抖 动产生的波。电磁波是典型的横波。

当电磁振荡进人空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播，这就是电磁波，1889年赫兹用电磁振荡的方法产生了电磁波。电磁波再真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。波谱频率由高到低排列，可以划分为射线、 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波等。

电磁波谱的那些事儿

近代物理中，电磁波也称为电磁辐射。任何物体都是辐射源，不仅能够吸收其他物体对它的辐射，也能够向外辐射。电磁波实际上传递就是电磁能量的传递，比如炉子烤火、太阳光等。遥感探测，实际上对辐射能量的测定。能量的测定是需要一个基准的，因此这里涉及到一个概念，黑体(black body)。

黑体：黑体是一个假设的理想辐射体，假定它能够吸收外来的全部电磁辐射，并且不会由任何反射和投射。由此延申可以了解到电磁辐射的四大定律。

1.普朗克辐射定律

对于黑体辐射源，黑体辐射能量随波长的分布函数可以用以下公式表示：

式中h为普朗克常数，k为玻尔兹曼常数，c为光速， 为波长，T为热力学温度，M为黑体辐射亮度。该式表示，黑体的辐射能量只与波长和温度有关，与其他量无关。

2.斯蒂芬-玻尔兹曼定律

黑体的辐射出射度与温度有一定量关系可以用下式表示：

式中M为黑体表面发射的总能量， 为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，T为黑体的热力学温度。该式表明，物体发射的总能量与物体绝对温度的四次方成正比，随着温度增加，辐射能量的增加是很迅速的。

3.维恩位移定律

该定律描述了物体辐射最大能量的峰值波长随温度的变化，有如下公式：

式中 为辐射强度最大的波长，A为常数，T为热力学温度。该式表明，物体辐射最大能量的峰值波长与温度呈反比。

4.基尔霍夫定律

该定律表明，在一定的温度下，任何物体的辐射出射度与吸收率的比值为一常数，且该常数为该温度下同面积黑体的辐射出射度。

式中表示此条件下的辐射吸收系数，范围在（0-1）之间。有时候也称为比辐射率或者发射率。

电磁波谱与地表-大气之间的相互作用

太阳是被动遥感最主要的辐射源。太阳光通过地球大气照射到地面，经过地面物体反射又返回，再经过大气到达传感器。在这个过程，有大气吸收、大气散射、大气反射和折射。反射、吸收和散射的共同影响衰减了太阳光的辐射强度，剩余部分即为透过的部分。对遥感传感器而言，只能选择透过率高的波段，才对观测有意义。 

这里将会引入一个概念：大气窗口

大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。

下一个过程就是地球作为辐射源的辐射特性和地球作为太阳辐射的接收者，它将给传感器传递的电磁波信息。

• 在可见光与近红外波段(0.3一2.5拜m)，地表物体自身的热辐射几乎等于 零。地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。

• 同一物体的波谱曲线反映出不同波段的不同反射率，将此与遥感传感器的对应波段接收的辐射数据相对照，可以得到遥感数据与对应地物的识别规律。

整个遥感监测的过程就总结为以下：