表 2-6 不同地物微波波段与红外波段发射率的比较

从表 2-6 中看出，不同地物之间微波发射率的差异要比红外发射率差异明显。这样，在可见光，红外波段中不容易识别的一些地物，在微波波段中则容易识别。

（五）地物发射光谱

地物的发射率随波长变化的规律，称为地物的发射光谱。按地物发射率与波长间的关系绘成的曲线（横坐标为波长，纵坐标为发射率）称为地物发射光谱曲线。

图 2-12 是若干种岩浆岩的发射光谱曲线。从图中可见造岩硅酸盐矿物的吸收峰值主要出现在 9—11μm 波段，岩石中二氧化硅（SiO2）的含量。对发射光谱的特征有直接的影响，其规律为：随着岩石中 SiO2 含量的减小，发射率的最低值（吸收的最大值）向长波方向迁移，其中英安岩吸收带位于 9.3 μm 附近（SiO2 含量为 68.72%）；花岗岩（SiO2 含量为 68.60%），强吸收带位于 9.6μm 附近；霞石玄武岩和蛇纹岩（SiO2 含量各为 40.32%及 39.14%）， 强吸收带则分别在 10.8μm 附近和 11.3μm 附近。这种岩石的发射光谱特征， 正是岩石的热红外遥感探测波段的选择依据。美国陆地卫星（Landsat4/5 号）专题制图仪 TM6（10.4μm-12.5μm 波段），即是针对区分岩石类型，检测岩石硅化蚀变程度而设置的，以弥补可见光，近红外波段在岩石分类方面的不足。

由于自然界中的地物均不是黑体，所以习惯上测量地物的辐射量常用亮度温度 TB 来衡量地物的辐射特征。所谓亮度温度是当物体辐射的功率等于某一黑体辐射功率时，该黑体的绝对温度即地物的亮度温度。亮度温度与地物表面的真实温度 T 之间的关系为：

TB=εT （2-18）

式中 TB 为亮度温度，ε为地物的表面的发射率，0≤ε≤1。因此，地物的亮度温度总是小于其实际温度。

一般讲，亮度温度 TB 与发射率ε及地物表面的真实温度 T 的关系是复杂

的，只当λ>>λmax 时（即在瑞利-金斯近似条件下），亮度温度 TB 等于真实温度 T 与发射率ε的乘积。显然亮度温度是波长的函数，随波长而变化。

辐射计从高空探测到地物的亮度温度 TA 可归结为：

TA=εT+（1-ε）TS （2-19）

式中：TS 为天空辐射温度；T 为地物表面实际温度；ε为地物发射率：（1- ε）为地物反射率。

从公式（2-19）中看出：

对可见光波段，ε=0，而 TS＞T，所以 TA=Ts 即 TA 主要是由太阳反射光所决定。在红外波段，除了特殊地物外，一般来说ε趋于 1，所以 TA≈εT。因此，可利用红外辐射计来探测地物的表面真实温度。

在微波段，因为 0＜ε＜1，所以这时地物的亮度温度 TA，除了反映地物

的表面温度以外，还反映不同地物的不同微波发射率。而微波发射率是与地物本身的电学性质（导电率、电磁率）有关。因此，微波辐射计记录下来的等效温度不是观察地区的真实温度，而是受到多种因素影响的结果，因而使得对微波遥感图像判读更加复杂困难。

要测定地物的发射光谱，首先必须测量地物的发射率。然后根据地物的发射率与波长对应关系可以画出发射光谱曲线，测量地物发射率最简单的方法是通过测量地物的反射率（指近红外）来推求地物的发射率（即ε=1-ρ）。因为测量地物的反射率要比直接测量发射率简单容易，也便于实现。