第2章 光谱

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在很多年前，楚迁研究地物光谱，检测腾河区域的地形地貌变化。观察哪个地方植物减少或增多，哪个地方山丘上升或下降，哪个地方的水域变宽或者变窄。

光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称为光学频谱。简单地说，就是人眼可见的七色光：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，以及不可见的红外线、紫外线和X光等经过分离显示出的数据。

地物光谱特征是自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射，吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性，它们又都具有发射某些红外线、微波的特性；少数地物还具有透射电磁波的特性，这种特性称为地物的光谱特性。

不同地物对入射电磁波的反射能力是不一样的，通常采用反射率来表示。当电磁辐射能到达两种不同介质的分界面时，入射能量的一部分或全部返回原介质的现象，称之为反射。当入射电磁波波长一定时，反射能力强的地物，反射率大，在黑白遥感图像上呈现的色调就浅。反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，在黑白遥感图像上呈现的色调就深。在遥感图像上色调的差异是判读遥感图像的重要标志。

当电磁波入射到两种介质的分界面时，部份入射能穿越两介质的分界面的现象。称为透射。透射的能量穿越介质时，往往部分被介质吸收并转换成热能再发射。一般情况下，绝大多数地物对可见光都没有透射能力。红外线只对具有半导体特征的地物，才有一定的透射能力。微波对地物具有明显的透射能力，这种透射能力主要由入射波的波长而定。因此，在遥感技术中，可以根据它们的特性，选择适当的传感器来探测水下、冰下某些地物的信息。

在穹城时，楚迁认识了奇岩梁。当时奇岩梁还在问他，各种物质是怎么检测到的。例如，植物怎么检测的？

由于植物均进行光合作用，因此各类绿色植物具有很相似的反射波谱特性：在可见光波段0.55μm，也就是绿光的附近有反射率为10%-20%的一个波峰；在近红外波段0.8-1.0μm间有一个反射的陡坡，至1.1μm附近有一个峰值，形成植被的独有特征。

土壤怎么检测的？

土壤的反射波谱特性，没有明显的波峰和波谷。土质越细反射率越高，有机质含量越高含水越高，反射率越低。

水域怎么检测的？

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