标准搜索结果: 'GB/T 36299-2018'
| 标准编号 | GB/T 36299-2018 (GB/T36299-2018) | | 中文名称 | 光学遥感辐射传输基本术语 | | 英文名称 | Basic terminology of radiative transfer in optical remote sensing | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | A77 | | 国际标准分类 | 33.200 | | 字数估计 | 22,295 | | 发布日期 | 2018-06-07 | | 实施日期 | 2019-01-01 | | 起草单位 | 中国科学院光电研究院、中国科学院地理科学与资源研究所、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、中国科学院大学 | | 归口单位 | 全国遥感技术标准化技术委员会(SAC/TC 327) | | 标准依据 | 国家标准公告2018年第9号 | | 提出机构 | 中国科学院 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 36299-2018
Basic terminology of radiative transfer in optical remote sensing
ICS 33.200
A77
中华人民共和国国家标准
光学遥感辐射传输基本术语
2018-06-07发布
2019-01-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 通用术语 1
3 电磁辐射与地物相互作用术语 5
4 电磁辐射与大气相互作用术语 6
附录A(资料性附录) 辐射传输方程 10
参考文献 12
索引 13
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国科学院提出。
本标准由全国遥感技术标准化技术委员会(SAC/TC327)归口。
本标准起草单位:中国科学院光电研究院、中国科学院地理科学与资源研究所、中国农业科学院农
业资源与农业区划研究所、中国科学院大学。
本标准主要起草人:钱永刚、贾媛媛、王宁、吴骅、王新鸿、邱实、马灵玲、高彩霞、李传荣、唐伶俐、
李召良、姜小光、唐伯惠。
光学遥感辐射传输基本术语
1 范围
本标准规定了0.38μm~15μm谱段光学遥感辐射传输过程中涉及的通用术语、电磁辐射与地面
相互作用术语及电磁辐射与大气相互作用术语。
本标准适用于光学遥感及其应用领域。
2 通用术语
2.1
[电磁]辐射 [electromagnetic]radiation
a) 能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。
b) 能量以电磁波形式在空间传播。
[GB/T 4365-2003,定义161-01-10]
2.2
[电磁]波谱 [electromagnetic]spectrum
表示电磁辐射波长或频率分布的图谱。
[GB/T 14950-2009,定义4.109]
2.3
太阳辐射 solarradiation
太阳发出的电磁辐射。
2.4
表示太阳辐射能量按波长或频率分布的图谱。
注:改写GB/T 14950-2009,定义4.108。
2.5
辐射能[量] radiantenergy
以电磁波的形式发射、传播或接收的能量。
注:单位为焦(J)。
2.6
辐射通量 radiantflux
辐射功率 radiantpower
单位时间内通过某一表面的辐射能量。
注:单位为瓦(W)。
2.7
光谱辐射通量 spectralradiantflux
单位波长上的辐射通量。
注:单位为瓦每微米(W/μm)。
2.8
辐[射]亮度 radiance
辐射源在单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量。
注:单位为瓦每平方米球面度[W/(m2·sr)]。
2.9
光谱辐[射]亮度 spectralradiance
单位波长上的辐[射]亮度。
注:单位为瓦每平方米球面度微米[W/(m2·sr·μm)]。
2.10
辐[射]照度 irradiance
照射到物体单位面积上的辐射通量。
注:单位为瓦每平方米(W/m2)。
2.11
光谱辐[射]照度 spectralirradiance
单位波长上的辐[射]照度。
注:单位为瓦每平方米微米[W/(m2·μm)]。
2.12
辐[射]出[射]度 radiantexitance
物体单位面积上发出的辐射通量。
注:单位为瓦每平方米(W/m2)。
2.13
辐射强度 radiantintensity
辐射源在给定方向上单位立体角内的辐射通量。
注:单位为瓦每球面度(W/sr)。
2.14
单位波长上的辐射强度。
注:单位为瓦每球面度微米[W/(sr·μm)]。
2.15
具有单一波长或频率的辐射。
2.16
光学辐射 opticalradiation
波长介于向X射线过渡区(约为1nm)和向无线电波过渡区(约为1mm)之间的电磁辐射。
2.17
可见[光]辐射 visibleradiation
能够直接引起视感觉的光学辐射。
注:可见光辐射的光谱范围没有明确的界限,它取决于到达视网膜的辐射功率和观察者的响应度。下限一般在
360nm 和400nm之间,上限在760nm和830nm之间,其波谱范围通常取0.38μm~0.78μm。
2.18
紫外辐射 ultravioletradiation
波长小于可见光辐射波长的光学辐射。
2.19
红外辐射 infraredradiation
波长大于可见光辐射波长的光学辐射。
注:红外辐射的波谱范围通常为0.78μm~15μm,可划分为近红外辐射(0.78μm~1.4μm)、短波红外辐射
(1.4μm~3μm)、中红外辐射(3μm~6μm)、热红外辐射(6μm~15μm)。
2.20
热辐射 thermalradiation
a) 由于物质粒子(例如,原子、分子、离子)的热激发而产生的辐射能量的发射过程。
b) 由该过程发出的辐射。
[GB/T 2900.65-2004,定义845-04-02]
2.21
反射 reflection
辐射能在无波长或频率变化的条件下被入射表面折回入射介质的过程。
2.22
吸收 absorption
辐射能与物质相互作用后转换为其他能量形式的过程。
2.23
透射 transmission
辐射能在无波长或频率变化的条件下,对介质穿透的过程。
2.24
发射 emission
辐射能释放的过程。
2.25
散射 scattering
辐射能在无波长或频率变化的条件下,与物质相互作用后向各个方向分散的过程。
2.26
漫反射 diffusereflection
辐射能与物质相互作用后,向空间各向同性反射的过程。
2.27
镜面反射 mirrorreflection
界面满足瑞利准则,且粗糙度小于入射波长时,入射波和反射波在同一平面内,入射角和反射角相
等的反射过程。
2.28
体散射 volumescattering
辐射能在非均一介质中传播时,因介质内部多路径散射效应导致传播方向发生偏离的过程。
2.29
描述辐射能被介质散射后在不同方向上的强度分布函数。
2.30
朗伯[余弦]定律 Lambert’s[cosine]law
理想漫反射表面发出的辐射强度正比于光线出射方向与漫反射表面法线夹角的余弦。
注:其表达式为:I(θ)=I0cos(θ),式中I(θ)为θ方向的辐射强度;I0 为法线方向的辐射强度。
2.31
[绝对]黑体 [absolute]blackbody
全辐射体 fulradiator;fulemitter
普朗克辐射体 Planckianradiator
对任意入射方向、波长和偏振状态的入射辐射都能全部吸收的理想热辐射体。
注:黑体在任意波长的发射率均等于1。
2.32
灰体 greybody
发射率在0~1之间且不随波长变化的热辐射体。
2.33
选择性辐射体 selectiveradiator
在所考虑的光谱范围内,光谱发射率随波长而变化的热辐射体。
[GB/T 2900.65-2004,定义845-04-10]
2.34
朗伯[辐射]体 Lambertianradiator
朗伯[表]面 Lambertiansurface
按照朗伯余弦定律所规定的角度辐射的辐射体或辐射面。
[GB/T 14733.12-2008,定义731-01-38]
2.35
点辐射源 pointradiantsource
尺寸足够小的辐射源,其大小与它到辐照面的距离相比,在计算和测量时可以忽略。
注:向所有方向均匀辐射的点源称为各向同性点源或均匀点源。
[GB/T 2900.65-2004,定义845-01-19]
2.36
辐射特性(工作温度和发射率或辐射亮度)已知,并可用于校准其他辐射源或辐射器的辐射源。
2.37
均匀介质中,由于吸收使光谱辐射强度在单位射线行程内的相对减弱量。
注1:单位为每米(m-1)。
注2:改写GB/T 17050-1997,定义3.25。
2.38
均匀介质中,由于散射使光谱辐射强度在单位射线行程内的相对减弱量。
注1:单位为每米(m-1)。
注2:改写GB/T 17050-1997,定义3.26。
2.39
吸收系数与散射系数之和。
注:单位为每米(m-1)。
[GB/T 17050-1997,定义3.27]
2.40
太阳常数 solarconstant
大气层外日地平均距离处单位时间内通过与太阳辐射束垂直的单位平面上的太阳辐射通量。
注1:单位为瓦每平方米(W/m2)。
注2:太阳常数并非严格的物理常数,世界气象组织1981年发布的数值为1367W/m2±7W/m2。
[GB/T 31163-2014,定义6.7]
3 电磁辐射与地物相互作用术语
3.1
反射率 reflectance
物体反射的辐射通量与入射的辐射通量之比。
3.2
吸收率 absorptance
物体吸收的辐射通量与入射的辐射通量之比。
3.3
透射率 transmittance
透过率
透过物体的辐射通量与入射到物体上的辐射通量之比。
3.4
[半球]发射率 [hemispherical]emissivity
[半球]比辐射率
热辐射体的辐射出射度与相同温度下黑体的辐射出射度之比。
3.5
以波谱曲线形式,描述地物反射、吸收、发射、散射和透射辐射随波长变化的特征。
3.6
双向反射率分布函数
物体表面特定方向反射辐亮度的微增量与特定方向入射辐照度的微增量之比。
注:单位为每球面度(sr-1)。
3.7
双向反射率因子
物体表面向特定方向的反射辐亮度与相同辐照度条件下理想漫反射体在该方向上的反射辐亮度
之比。
3.8
反照率 albedo
物体表面向半球(2π)空间反射的辐射通量与半球(2π)空间入射在物体表面上的辐射通量之比。
3.9
在给定方向的照射条件下,物体表面向半球(2π)空间反射的辐射通量与入射在物体表面上的辐射
通量之比。
3.10
物体表面反射到指定方向的辐射通量与半球(2π)空间入射在物体表面上的辐射通量之比。
3.11
黑天空反照率 blackskyalbedo
仅考虑直射光照射情况下,物体表面向半球(2π)空间反射的辐射通量与入射的直射辐射通量之比。
3.12
白天空反照率 whiteskyalbedo
仅考虑散射光照射情况下,物体表面向半球(2π)空间反射的辐射通量与入射的散射辐射通量
之比。
3.13
方向比辐射率
热辐射体在给定方向上的辐射亮度与相同温度下黑体的辐射亮度之比。
3.14
亮温
在同一波长处,与热辐射体辐射亮度相同的黑体的温度。
注:单位为开尔文(K)。
3.15
辐射温度 radiationtemperature
与热辐射体总辐射出射度相等的黑体的温度。
注:单位为开尔文(K)。
4 电磁辐射与大气相互作用术语
4.1
大气窗口 atmosphericwindow
大气对电磁波传输不产生强烈衰减作用(吸收、散射等)的一些特定的电磁波段。
4.2
大气辐射 atmosphericradiation
大气分子及粒子散射、发射的电磁辐射。
4.3
大气上行辐射 atmosphericup-welingradiance
大气散射太阳辐射以及大气自身发射辐射中,未经地面反射而直接到达遥感器的辐射亮度。
注:单位为瓦每平方米球面度[W/(m2·sr)]。
4.4
大气下行辐射 atmosphericdown-welingradiation
地表所接收的大气散射太阳辐射和大气自身的发射辐射。
注:单位为瓦每平方米(W/m2)。
4.5
天空漫射辐射 diffuseskyradiation
地表从半球(2π)空间接收的大气散射太阳辐射。
注:单位为瓦每平方米(W/m2)。
4.6
大气效应 atmosphericeffect
电磁辐射传播过程中,与大气相互作用产生的散射、折射、吸收、闪烁,以及大气自身的发射作用等。
4.7
电磁辐射在大气中传播时,被大气吸收和散射而导致辐射能量减少的现象。
4.8
电磁辐射在大气中传播时,与大气相互作用而将辐射能转化为其他形式能量的现象。
4.9
电磁辐射在大气中传播时,因大气的选择性吸收,而使连续光谱变成由一系列暗线或暗带组成的
光谱。
4.10
线吸收 lineabsorption
在连续电磁波谱上,由于大气中电子跃迁、分子转动、分子振动等原因导致某些特定波长或频率上
电磁辐射被吸收的现象。
4.11
连续吸收 continuousabsorption
由于自然增宽、碰撞增宽和多普勒增宽等效应导致线吸收谱线增宽,从而使得在较宽波长或频率范
围内电磁辐射被吸收的现象。
4.12
电磁辐射在大气中传播时,与大气相互作用改变原来传播方向的现象。
4.13
邻近效应 adjacenteffect
遥感器视场外非目标地物辐射经大气散射后,对目标地物观测辐射产生贡献的现象。
4.14
瑞利散射 Rayleighscattering
散射体(如大气分子)尺寸远小于入射电磁波波长的散射。
注:散射强度与入射电磁波波长的四次方成反比。
4.15
米[氏]散射 Miescattering
散射体(如大气气溶胶、雨滴等)尺寸接近于入射电磁波波长的散射。
注:米氏散射强度与波长无关。
4.16
前向散射 forwardscattering
电磁辐射在大气中传播时,散射辐射的传播方向与原入射方向夹角小于90°的散射。
4.17
后向散射 backscattering
电磁辐射在大气中传播时,散射辐射的传播方向与原入射方向夹角大于90°的散射。
4.18
大气气溶胶 atmosphericaerosol
液体或固体微粒分散在大气中形成的相对稳定的悬浮体系。
[GB/T 31159-2014,定义2.1]
4.19
大气颗粒物 particulatematter;PM
悬浮在大气中的固体和液体微粒。
[GB/T 31159-2014,定义2.2]
4.20
表征大气气溶胶吸收造成辐射能量衰减程度的物理量。
注:数值上等于单位体积中所有气溶胶粒子吸收截面之和,常用单位为每米(m-1)、每千米(km-1)。
[GB/T 31159-2014,定义4.8]
4.21
表征大气气溶胶散射造成辐射能量衰减程度的物理量。
注:数值上等于单位体积中所有气溶胶粒子散射截面之和,常用单位为每米(m-1)、每千米(km-1)。
[GB/T 31159-2014,定义4.9]
4.22
表征大气气溶胶造成辐射能量衰减程度的物理量。
注:数值上等于气溶胶散射系数和吸收系数之和,常用单位为每米(m-1)、每千米(km-1)。
[GB/T 31159-2014,定义4.10]
4.23
电磁波通过大气中某个给定路径长度后的辐射通量与入射辐射通量之比。
注:改写GB/T 14950-2009,定义4.113。
4.24
电磁辐射在介质中传输时,两点之间路径上单位截面的总衰减系数。
注:改写GB/T 12936-2007,定义5.21。
4.25
某一段路径上气溶胶消光系数的总和。
[GB/T 31159-2014,定义4.11]
4.26
从地面到大气上界垂直路径中气溶胶消光系数的总和。
[GB/T 31159-2014,定义4.12]
4.27
描述电磁辐射在大气中传播时,与大气相互作用(吸收、散射和辐射等)而使其按一定规律传输的
模型。
4.28
描述短波辐射在大气中传输规律的方程。
注:简化方程参见附录A中的A.1。
4.29
描述中红外辐射在大气中传输规律的方程。
注:简化方程参见A.2。
4.30
描述热红外辐射在大气中传输规律的方程。
注:简化方程参见A.3。
附 录 A
(资料性附录)
辐射传输方程
A.1 短波辐射传输方程
假设天空为均匀朗伯体,即各向同性辐射,地表为均质朗伯体,忽略大气的折射、湍流和偏振,单色
光短波辐射传输方程可简写,见式(A.1):
ρ*(θs,θv,φs-φv,λ)=ρ0(θs,θv,φs-φv,λ)
+ ρ
(λ)
[1-ρ(λ)·S]
[e-τ(λ)/μs+td(θs,λ)][e-τ(λ)/μv+td(θv,λ)] (A.1)
式中:
ρ*(θs,θv,φs-φv,λ)---遥感器入瞳处的表观反射率;
θs ---太阳天顶角,单位为度(°);
θv ---观测天顶角,单位为度(°);
φs ---太阳方位角,单位为度(°);
φv ---观测方位角,单位为度(°);
λ ---波长,单位为微米(μm)、波数(cm-1);
ρ0(θs,θv,φs-φv,λ)---大气路径反射率;
ρ(λ) ---目标真实反射率;
S ---大气半球反照率;
τ ---大......
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