大气散射模型 大气散射模型去雾

双解石，可以分解空气中的偏振光，根据偏振光可以知道太阳和月亮的位置，也就相当于知道了东南西北

钾道（K）道宽：1.37～1.57 MeV，计数率I1；

瑞利天空模型描述了白天天空的偏振模式。在大气中，来自空气分子、水、尘埃和气溶胶的光线的瑞利散射使天空的光具有确定的偏振模式。同样的弹性散射过程导致天空是蓝色的。偏振的特征是在每个波长的偏振程度，和方向(e矢量角，或散射角)。

大气散射模型 大气散射模型去雾

大气散射模型 大气散射模型去雾

1.锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。

天空的偏振模式取决于太阳的天置。虽然所有的散射光偏振在某种程度上,光是高度极化散射角的90°光源。在大多数情况下，光源是太阳，但月球也产生同样的模式。极化程度随离太阳距离的增大先增大后减小。因此,程度的极化发生在一个圆形的乐队来自太阳的90°。在这一波段，通常达到接近80%的偏振度。

日落后或日出时瑞利天空的偏振度。天顶在图的中心。

当太阳位于天顶时，偏振带环绕着地平线。来自天空的光沿地平线水平偏振。在春分或秋分的黄昏时分，偏振带由北天顶南面或子午线确定。特别地，偏振是垂直于地平线在南北，在那里经线与地平线相交。春分黄昏时的偏振用右边的图表示。红色的波段表示天空高度极化的北天顶南平面上的圆。N、E、S、W的基本方向在12点、9点、6点和3点显示(由于观测者在仰望天空，所以是绕着天球逆时针方向)。

由于偏振模式依赖于太阳，所以它不仅在一天中会发生变化，而且全年都会发生变化。当太阳向南落下时，在冬季，北-天顶-南平面被偏移，而“有效”的北实际上在某种程度上是向西的。因此如果日落的方位255°(15°南西)偏振模式将在其沿着地平线的方位345°(北以西15°)和165°(15°东南)。

在一天中，图案随着太阳位置的变化而旋转。在黄昏时分，它通常在当地日出前45分钟出现，日落后45分钟消失。一旦建立起来，它是非常稳定的，只显示在它的旋转变化。它可以很容易地看到在任何一天使用偏光太阳镜。

许多动物在黄昏和白天利用天空的偏振模式作为导航工具。因为它完全是由太阳的位置决定的，所以很容易用作动物方位的指南针。通过根据偏振模式定位自己，动物可以定位太阳，从而确定基本方向。

许多动物，特别是昆虫，对光的偏振很敏感，因此可以利用白天天空的偏振模式作为导航工具。这个理论最初是由卡尔·冯·弗里施在观察蜜蜂的天体方位时提出的。自然天空偏振模式是一个很容易检测到的指南针。从偏振模式，这些物种可以通过确定太阳的准确位置来确定自己的方向，而不需要使用直接的阳光。因此，在多云的天空下，甚至在晚上，动物都能找到自己的路。

然而，用偏振光作为指南针并不是一件容易的事。动物必须能够检测和分析偏振光。这些物种的眼睛里有特殊的光感受器，可以对接近天顶的方向和偏振程度作出反应。它们可以提取偏振度的强度和方向的信息。然后他们可以把这些视觉上的东西结合起来，以确定自己的方向，并识别出表面的不同属性。

有明确的证据表明，在黄昏时分，当太阳在地平线以下时，动物甚至可以调整自己的方位。昆虫如何利用夜间的偏振模式调整自己的方向仍然是一个研究课题。到目前为止，我们知道夜间活动的蟋蟀有广域偏振传感器，应该能够利用夜间偏振模式来定位自己。人们还发现，夜间迁徙的鸟类在黄昏时分偏振模式不清楚时，会迷失方向。

的例子是大腹足蜂，它栖息在中美洲的热带雨林中，在日出前和日落后觅食。这只蜜蜂大约在日出前1小时离开巢穴，觅食长达30分钟，并在日出前准确返回巢穴。它在日落之后也有类似的作用。

因此，这只蜜蜂是昆虫的一个例子，它可以感知整个天文黄昏的偏振模式。不仅证明了在黄昏时偏振模式的存在，而且它仍然是一个完美的例子，当光线条件受到挑战时，蜜蜂根据黄昏时天空的偏振模式进行定向。

天空中的人造物体和自然物体都很难只用光的强度来探测。这些物体包括云、卫星和飞机。然而，由于共振散射、发射、反射或其他现象，这些物体的偏振可能与背景照明不同。因此，利用偏振成像可以更容易地检测到它们。偏振在许多遥感应用中都可以用来探测那些本来很难看到的物体。

遥感数据预处理

K-M理论在建立时定照明入射光为完全漫射光，光线在薄膜内必须被足够地散射，以致呈完全扩散的状态（漫射）。许多情况下，使用光谱光度计测量时，照明光不是漫射光而是垂直于薄膜表面的准直光。对于吸收光不多的厚膜，在光进入膜不太深之前很快就被完全散射，则遵从K-M理论。但是，如果膜很薄，以至于光没有足够散射或在散射前就被吸收，则会产生完全不同的结果。

遥感数据的预处理也称图像恢复处理，目的是为改正或补偿成像过程中的辐射失真、几何畸变、各种噪声以及高频信息的损失而进行的处理，它是作进一步增强或分类处理的基础。任何实际获取的图像，都在不同程度上与实际地物的辐射能量分布有异，即存在着退化，这在感测、记录、传输、显示等过程均会出现，例如辐射退化、几何畸变、空间频率的衰减、各种噪声的加入等。造成这些退化的原因是多方面的，主要包括遥感成像系统的特性、环境背景因素等。因此在遥感专题信息提取中，必须认真研究分析遥感数据获取过程中所产生的图像退化的原因，采用合理的方法尽可能去除辐射畸变、几何畸变等影响，为后续的图像信息提取提供基础。

1）在5S模型中，瑞利散射的大气函数ρ，T，S被制成表，给使用带来不便。在6S中，用满足精度的解析表达式代替。

( 一) 大气校正

遥感成像过程中会产生辐射失真的现象，这主要是由于传感器在接收来自地物的电磁辐射能时，由于电磁波在大气层中传输，以及传感器测量过程中受到的太阳位置和角度条件、大气条件、地形条件影响和传感器本身的性能等引起的，这样传感器接收到的电磁波能量与目标本身辐射的能量是不一致的，造成成像过程的各种失真。辐射失真对图像的使用和理解会造成一定的影响，必须加以校正或消除。大气校正是为了消除或减轻成像过程中由于大气对阳光和来自目标的辐射所产生的吸收和散射而引起的辐射失真。在遥感数据预处理阶段大气校正主要是利用波段数据统计分析，通过对遥感数据各个波段统计特征的分析而去除大气影响的一种校正方法，无需过多的已知参数，可作性较强，主要包括直方图法和回归分析法两种方法。

1. 直方图法

图 4-5 直方图法校正大气散射示意图

2. 回归分析法

回归分析法的基本原理是定波长较长波段图像中低辐照度区域的大气影响 ( 程辐射) 近似为 0，对待校正波段与波长较长波段的 DN 值散点数据进行线性回归分析即可得大气影响值，待校正波段图像各像元 DN 值均减去大气影响值即可。

图 4-6 回归分析法校正大气散射示意图

例如以波段图像如 TM4，5，7 等作为无散射影响的标准图像，在待进行大气散射校正的可见光波段图像上，找出最黑的影像，如高山阴影或其他暗黑色地物目标，然后把对应的波段图像上的同一地物目标找出来，再把可见光与图像的灰度值数据取出进行比较分析。现以 TM2 和 TM4 为例，把 TM4 的灰度值作为 x 轴，TM2 的灰度值作为 y 轴进行点绘。点绘结果出现了许多离散的点，其 x，y 坐标值分别表示( TM4) 和可见光 ( TM2) 图像上对应像元的灰度值，基本呈线性结构形式 ( 图 4-6) 。可由一组点拟合其回归直线。即

y = a + bx

式中: x，y 分别是 TM4 和 TM2 的灰度值; a，b 是回归直线的截距和斜率。再利用所获得的地物目标数据，并由最小二乘法作直线拟合，可得出 a，b 为

遥感地质学

式中: n 为地物目标像元点数; 为 TM4 和 TM2 图像上所选地物目标灰度的平均值。

求出 a，b 后，回归方程即被确定，其中常数 a ( 截距) 就是所要进行校正的数值，即只需将 TM2 的灰度值减去 a 就得出了消去散射影响的校正图像。同理，可求出其他可见光波段图像的大气散射校正值 a，进行校正。

大气校正会增加图像的对比度，消除雾霾感 ( 短波波段尤甚) ，在进行比值增强、彩色合成等处理时，事先校正更为必要。

( 二) 几何校正

1. 几何校正的原理

遥感图像在获取过程中，由于多种原因导致目标物相对位置的坐标关系在图像中发生变化，这种变化称为几何畸变。引起几何畸变的原因主要包括: 遥感平台的运行姿态( 如卫星的高度、速度，俯仰、翻滚、偏航) ; 遥感器的工作性能 ( 扫描速度不均、扫描行间错动等) ; 地球自转的影响; 地球表面曲率、地表起伏的影响; 全景畸变等。

校正各种原因引起的几何畸变是几何校正的基本内容，其目的就是要纠正系统性及非系统性因素引起的图像几何变形，从而实现被校正图像与地形图、标准图像、地图或其他图件资料的空间配准。图像的几何校正需要根据图像中几何变形的性质、可用的校正数据以及应用目的来确定合适的校正方法，根据校正的级别、次序及实现方法，可采取不同的遥感图像几何校正处理方案。

遥感图像几何校正包括粗校正和精校正两种，粗校正一般由地向站处理，也称系统级的几何校正，它仅作系统误改正，即利用卫星所提供的轨道和姿态等参数，以及地面系统中的有关处理参数对原始数据进行几何校正。粗校正对传感器内部畸变的改正很有效，但处理后图像仍有较大的残，因此必须对遥感图像进行进一步的处理，即几何精校正。几何精校正是在粗校正的基础上进行的，可以由地面站来完成，也可由用户来完成。几何精校正是利用地面控制点进行的几何校正，它是用一种数学模型来近似描述遥感图像的几何畸变过程，并利用畸变的遥感图像与标准地图之间的一些对应点 ( 即控制点) 求得这个几何畸变模型，然后利用此模型进行几何畸变的校正，这种校正不考虑畸变的具体原因，而只考虑如何利用畸变模型来校正图像。它是在几何校正过程中利用地面控制点对系统几何校正模型进行修正，使之更地描述卫星与地面位置之间的关系。这里说的几何校正主要是指几何精校正。

2. 几何精校正的实现方法

几何精校正的实现方法包括直接转换法和重采样法，二者的区别在于变形空间与标准空间的定义方式不同。

重采样是一个图像恢复的过程，即首先从离散的数字图像尽可能重建代表目标景像的二维连续函数，这个函数可想象为由不同亮度值构成的曲面，然后再根据这个亮度值曲面按照新的像元间距和位置进行采样。具体实现中，重采样法几何精校正包括两个过程，即像元几何位置的确定以及像元亮度值的确定。

( 1) 像元几何位置的确定: 几何精校正直接以地形图 ( 地理坐标) 为参照，综合校正所有因素造成的几何畸变，能显著改善数字图像的几何精度，不仅对后续的解译制图和几何量算是非常必要的，而且它也是不同图像的配准和多元信息复合的基础。因此，提高校正处理本身的精度就显得很重要了。关键是选准几何控制点，要尽量挑选那些位置准确、与周围异显著，且范围窄小的影像，是孤立的像元。如河流的干、支流交汇点、拐流点、的小水体、特征明显的地形点、坡折点等。由于水在近反射极低，数字图像上亮度几乎为零，易于确定，所以应多利用近波段的图像 ( TM4/ ETM4，ETM5 / TM5，ETM7 / TM7 等) 来选控制点。控制点的数目要适中，在图像上分布要均匀，位置精度一般应小于 0. 5 个像元。

( 2) 像元亮度值的确定: 标准空间中像元坐标 ( x，y) 所对应的变形空间轭点像元的坐标 ( u，v) 一般不是整数，故标准空间 ( 输出图像) 的坐标为 ( x，y) 的像元DN 值须由其在变形空间中的内插点 ( u，v) 附近的若干个像元的 DN 值进行内插而确定。内插方法包括最邻近法、双线性内插法和三次褶积法。其中，最邻近法是将变形空间中距离内插点 ( u，v) 最近的像元 DN 值作为标准空间中坐标 ( x，y) 的像元 DN 值; 双线性内插法是对变形空间中内插点 ( u，v) 周围近邻的 4 个像元点 DN 值进行双线性内插; 三次褶积法是对变形空间中内插点 ( u，v) 周围近邻的 16 个像元点 DN 值采用无限卷积函数的替代多项式进行内插。上述三种内插法各具优缺点，最邻近法图像光谱信息基本不变，但几何精度略; 双线性内插法几何精度较高，但易损失一定的高频信息; 三次褶积法几何精度较高，光谱信息基本不变，但运算量较大。在实际作过程中，用户须结合实际需要来选择适宜的内插方法。

( 三) 投影变换及图像镶嵌、图像分幅

1. 投影变换

投影变换是指将图像从一种地图投影方式变换到另一种投影方式，其目的主要在于以人为规定的投影方式进行制图。所谓地图投影，就是把地球参考椭球体曲面按一定的规律投影转化为地图平面。根据地图投影学的知识，在地球参考椭球的形状、体积和各种参数已经通过天文、大地和重力测量得以确定之后，只要依据地面点的经纬度 ( L，B) 就可以转换为任何一种地图投影下的地图坐标 ( X，Y) 。目前，遥感平台所携带的定位系统使得所获取的遥感数据已经带有空间坐标信息，其所采用的投影方式多为 UTM 投影 ( Uni-versal Transverse Mercatol Projection，通用横轴墨卡托投影) ，而我国的基本比例尺地形图是基于克拉索夫斯基参考椭球体的高斯-克吕格投影，所以，用户一般所需要做的工作是对所获取的数据进行投影变换，以满足工作区制图的需要。

2. 图像镶嵌

图像镶嵌是指将数个单景图像拼接为一个整幅的新图像，其目的是为了满足大范围遥感解译与制图的需要，另外有时我们感兴趣的地方恰是两景图像的交接处，这就要将单景图像拼接为一个新图像。理想的镶嵌应使相邻图像重叠 ( 接边) 部位在几何和辐射特征方面完全一致，因此，镶嵌的效果主要取决于相邻图像在几何和辐射特性方面的异，其中单景图像数据的时相是较为关键的影响因素，实际的镶嵌工作中应尽可能收集时相相同或季节相近的数据来进行镶嵌。

3. 图像分幅

图像分幅是指根据工作区的空间范围对遥感图像进行裁剪处理，多用于遥感影像制图。图像分幅主要包括经纬线分幅和矩形分幅两种方式。经纬线分幅是目前地形图以及小比例尺地图所采用的主要分幅方式，作时要借助其他 GIS 软件生成分幅图廓 ( 如利用MapGIS 软件生成标准图框) ，而后利用分幅图廓进行图像的裁剪处理。经纬线分幅的各个图幅具有明确的地理位置参考，便于检索，适用于大范围、批量的专题制图。矩形分幅是实际工作中较常涉及的图像预处理过程之一，多用于某个工作区的单幅遥感影像制图及解译工作。

生活物理小知识

1、在游泳池的水下，仰望水面，水面像水银一样反光。

这个时代科技发展日新月异，短短数年内，量子通信、引力波等一大批未来技术喷涌而出，对以物理学为代表的基础科学专业人才需求越来越多、越来越广！从小培养孩子对物理的热情，不但未来就业前景广阔，不用为生计发愁。欢迎阅读生活物理小知识，懂点物理小常识，争做物理小达人！

其中，α=2πr/λ，r 为颗粒半径。i 1 (θ)与i 2 (θ)是米氏理论强度函数。Q sca 为米氏理论散射系数的有效参数。另外：

厨房中物理知识

厨房里的电学知识

1.电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。

2.排气扇（抽油烟机）利用电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。

3.电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电的发生。

4.微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。

5.厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。

厨房里的力学知识

1.菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。

2.菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。

3.往保温瓶里倒开水，根据声音知水量高低。由于水量增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高。

4.磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低，不会升至过高。

厨房里的热学知识

2.往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好地防止热量散失。

3.冬季从保温瓶里倒出一些开水，盖紧瓶塞时，常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出，进入一些冷空气，瓶塞塞紧后，进入的冷空气受热很快膨胀，压强增大，从而推开瓶塞。

4.烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量（液化热）。

5.煮食物并不是火越旺越快。因为水沸腾后温度不变，即使再加大火力，也不能提高水温，结果只能加快水的汽化，使锅内水蒸发变干，浪费燃料。正确方法是用大火把锅内水烧开后，用小火保持水沸腾就行了。

6.煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩，但它们收缩的程度不一样，从而使两者脱离。

7.冻肉解冻的方法？

用接近0℃的冷水。若放在热水里解冻，冻肉从热水中吸收热量，其外层迅速解冻而使温度上升，肉层之间有了空隙，传递热的能力下降使内部的冻肉不易再吸热解冻。若将冻肉放在冷水中，则因冻肉吸热而使冷水温度很快降到0℃且部分水还会结冰。水结冰可放出热量，热量被冻肉吸收后外层温度升高，而内层又容易吸收热量，这样整块肉的温度也就较快上升。

8.冻豆腐内为什么有很多小孔？

水有一种奇异的特性：在4℃时，它的密度，体积最小；到0℃时，结成了冰，它的体积不是缩小而是胀大了，比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0℃以下时，里面的水分结成冰，原来的小孔便被冰撑大了，整块豆腐就被挤压成网络形状。等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后，就留下了数不清的孔洞。

生活中的物理应用

1.自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹?

摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。

2.为什么要涂防晒霜？

利用物理学原理，依靠物理防晒剂（常见的有二氧化钛和氧化锌）的反射作用，屏蔽掉紫外线，达到防晒目的。简单地说就是利用反光粒子在皮肤表面形成防护墙，皮肤不再吸收紫外线.

3.轿车前边的车窗玻璃为何要做成倾斜的?

从光学角度来分析：挡风玻璃是透明的，但不是没有反射，坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方。小轿车较矮，坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方，若挡风玻璃是竖直的，则所成的像与车前方行人的高度不多，这就会干扰驾驶员的视觉判断。而当挡风玻璃为倾斜时，所成的像就会在车前的上方，不会影响视觉判断，保证了行车安全。

4.白炽灯为什么要做成梨形的？

灯泡的灯丝是用金属钨制成的。灯丝发热，温度高达0℃以上。金属钨在高温下升华，一部分金属钨的微粒便从灯丝表面跑出来，沉淀在灯泡内壁上。时间一长，灯泡就会变黑，降低亮度，影响照明。 根据气体对流是向下而上运动的特点，在灯泡内充上少量惰性气体，并把灯泡做成梨形。这样，灯泡内的惰性气体对流时，金属钨蒸发的黑色微粒大部分被气体卷到上方，沉积在灯泡的颈部，便可减轻对灯泡周围和底部的影响，使灯泡亮度不受影响。

5.晚上开车，为什么要把车内的灯关掉？

生活中的物理现象

1.早晚的天空为什么是红色的？

早晨和傍晚，在日出和日落前后的'天边，时常会出现五彩缤纷的彩霞。朝霞和晚霞的形成都是由于空气对光线的散射作用。当太阳光射入大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒，就会发生散射。这些大气分子和微粒本身是不会发光的，但由于它们散射了太阳光，使每一个大气分子都形成了一个散射光源。太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散，而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强。这些光线经空气分子和水汽等杂质的散射后，那里的天空就带上了绚丽的色彩。

(1)虹是由于阳光射到空中的水滴里，发生发射与折射造成的。

(2)当大气的条件达到形成彩虹的时候，彩虹实际上是个圆环状的。但是由于地平线的阻挡，我们最多只能看到半个圆环。同时，由于大气各处的状况都不同，多数情况我们仅仅可以看到一小段圆弧。 在海上遮挡物少，且大范围内的大气状况相对一致，所以常可以见到彩虹的完整半圆。

3.下雪不冷化雪冷是什么道理？

下雪和化雪是一个凝固和融化的过程；凝固是一个放热的过程，所以自然不会冷，而融化却是一个吸热过程；所以下雪不冷化雪冷。

4.真金不怕火来炼

从金的熔点来看，虽不是的，但也有1068℃，而一般火焰的温度为800℃左右，由于火焰的温度小于金的熔点，所以金不能熔化。

水沸腾之前，由于对流，水内气泡一边上升，一边上下振动，大部分气泡在水内压力下破裂，其破裂声和振动声又与容器产生共鸣，所以声音很大。水沸腾后，上下等温，气泡体积增大，在浮力作用下一直升到水面才破裂开来，因而响声比较小。

6.水火不相容

物质燃烧，必须达到着火点，由于水的比热大，水与火接触可大量吸收热量，至使着火物温度降低；同时汽化后的水蒸气包围在燃烧的物体外面，使得物体不可能和空气接触，而没有了空气，燃烧就不能进行。

7.坐地日行八万里

8.瑞雪照丰年

下到地上的雪有许多松散的空隙，里面充满着不流动的空气，是热的不良导体，当它覆盖在农作物上时，可以很好的防止热传导和空气对流，因此能起到保温作用。

9.一滴水可见太阳

一滴水相当于一个凸透镜，根据凸透镜成像的规律，透过一滴水可以有太阳的像，小中见大。

10.火场之旁，必有风生

火场附近的空气受热膨胀上升，远处的冷空气必将来填充，冷热空气的流动形成风。

11.水银落地，无孔不入

水银的密度大于组成地面各物质的密度，水银又具有流动性，故它总是沉在其它物质的下面。

生活物理

2、彩色电视荧光屏上的彩色是红、绿、蓝3种光合成的。

3、湖面漂浮着一条船，船里有许多块石头，现在把石头拿出来，丢进水里，湖水水面会下降

4、水桶里装着水及大量的冰块，冰块触到桶底，冰融化以后，桶内的液面高于原来的液面。

5、在一个密闭的屋子里，用正在工作的电冰箱降低室内平均温度正确的做法是拔掉电源，打开电冰箱的门

6、舀一勺海水看看，海水就像自来水一样，是无色透明的，但大海看上去却是蓝的，这是因为当太阳光照射到大海上，红光、橙光这些波长较长的光，能绕过一切阻碍，勇往直前。而像蓝光、紫光这些波长较短的光，大部分一遇到海水的阻碍就纷纷散射到周围去了，或者干脆被反射回来了。我们看到的就是这部分被散射或被反的光。海水越深，被散射和反射的蓝光就越多，所以，大海看上去总是碧蓝碧蓝的。

7、狄拉克是量子辐射理论的创始人，托马斯.杨提出“干涉”这个术语，创立了《天体运行论》，迈克尔.法拉第发表了《电学实验研究》，卢瑟福提出了原子的核式模型，奥斯特发现电流磁效应

8、由于高山的气压低，因而高山上的平均气温比海平面的要低。

9、原子核内质子数相等的两种物质被称为同位素。

10、大气臭氧层之所以被称为“地球的保护伞”是因为它可以.吸收阳光中的紫外线.

11、冬天下雪后，为了融雪要在马路上撒盐，因为盐和冰混合后融点降低.

12、一架抽水机，理论上最多能把10米深的水抽到地面抽水是由于大气压力，大气压只能把水提高10米。

13、油条比油饼更蓬松好吃的原因是它们的形状不同，油条是由两根面条粘在一起组成的，入油后，相粘的部分不会被油炸硬，因此有膨胀的机会，油饼的外表面被炸硬，不能充分膨胀。

14、把手放在100℃的热空气里不会烫伤，因为汗水的蒸发可以降低皮肤的温度。

15、水滴掉在两块铁板上，温热的铁板比灼热的蒸发得快，因为灼热的铁板会在水滴周围形成蒸汽层包裹水滴，使水滴的蒸发变慢。

17、我国发射的神舟六号飞船的返回舱表面有一层叫“烧蚀层”的材料，它在气化时能吸收大量的热，可以在返回大气层保护返回舱不被高温烧毁

18、晴朗夏夜，我们仰望星空时会发现星星都在不停地闪烁，请问这是因为大气密度分布不稳定，使得星光经过大气层后的折射光线随大气密度而时时变化。

19、炎热夏天里，当你走在晒得滚烫的柏油路时，刚好来了一辆洒水车向地面洒水，这时你却感觉到更加的闷热难耐，请问这是因为水蒸发时把地面的热量带到了人的身上

20、1999年，以美国为首的北约用飞机野蛮地对的发电厂进行轰炸时曾使用到一种石墨炸弹，这种炸弹爆炸后能释放出大量的石墨纤维，使设备发生短路

21、节日放焰火时，焰火弹在高空爆炸开来形成绚丽多彩的礼花，炸开后下落过程中礼花在空中是以爆炸点为中心半径不断增大的球形。爆炸瞬间，爆炸力远大于重力，可以看为一个动量守恒过程，礼花的各个碎片都具有相等的速率，又由于每个碎片受到的重力加速度是一样的，所以碎片能保持爆炸时的球形不变。

生活中的物理小知识

有时我们会很奇怪很多事物本应按照惯有的方向发展，但事实并不如此，很多常识其实是一些物理现象，某些时候条件不允许或者条件发生了改变，事物就不会按照常识那样变化，下面分享一些趣味物理知识。

一、热凉粥或冷饭时，锅内发出”扑嘟、扑嘟”的声音，并不断冒出气泡来，但一尝，粥或饭并不热，这是为什么？

把凉粥或饭烧热与烧开水是不一样的。虽然水是热的不良身体，对热的传导速度很慢，但水具有很好的流动性。当锅底的水受热时，它就要膨胀，密度减小就上浮，周围的凉水就流过来填补，通过这种对流，就把锅底的热不断地传递到水的各部分而使水变热。而凉粥或饭，既流动性又不易传导热。所以，当锅底的粥或饭吸热后，温度就很快上升，但却不能很快地向上或四周流动，大量的热就集中在锅底而将锅底的粥烧焦。因热很难传到粥的上面，所以上面的粥依然是凉的。加热凉粥或饭时，要在锅里多加一些水，使粥变稀，增强它的流动性。此外，还要勤搅拌，强制进行对流，这样可将粥进行均匀加热。

二、用砂锅煮肉或烧汤时，当汤水沸腾后从炉子上拿下来，则汤水仍会继续沸腾一段时间，而铁、铝锅却没这种现象，这是为什么？

因为砂锅是陶土烧制成的，而非金属的比热比金属大得多，传热能力比金属得多。当砂锅在炉子上加热时，锅外层的温度大大超过100℃，内层温度略高于100℃。此时，锅吸收了很多热量，储存了很多热能。将砂锅从炉子上拿下来后，远高于100℃的锅的外层就继续向内层传递热量，使锅内的汤水仍达到100℃而能继续沸腾一段时间，铁、铝锅就不会出现这种现象（其原因请同学们自己分析）。

三、炒肉中的“见面熟”。逢年过节，人们总要炒上几个肉菜，那么怎样爆炒肉片呢？

若将肉片直接放入热油锅里去爆炒，则瘦肉纤维中所含的水分就要急剧蒸发，致使肉片变得干硬，甚至于会将肉炒焦炒糊，大大失去鲜味。为把肉片爆炒得好吃，师傅们往往预先将肉片拌入适量的淀粉，则肉片放到热油锅里后，附着在肉片外的淀粉糊中的水分蒸发，而肉片里的水分难以蒸发，仍保持了原来肉的鲜嫩，还减少了营养的损失，肉又熟得快即“见面熟”。用这种方法炒的肉片，既鲜嫩味美，又营养丰富。

四、冻肉解冻用什么方法？从冰箱里取出冻肉、冻鸡，如何将其解冻呢？

用接近0℃的冷水。因为冻肉温度是在0℃以下，若放在热水里解冻，冻肉从热水中吸收热量，其外层迅速解冻而使温度很快升到0℃以上，此的肉层之间便有了空隙，传递热的本领也就下降，使内部的冻肉不易再吸热解冻而形成硬核。若将冻肉放在冷水中，则因冻肉、冻鸡吸热而使冷水温度很快降到0℃且部分水还会结冰。因1克水结成冰可放出80卡热量（而1克水降低1℃只放出1卡热量），放出的如此之多的热量被冻肉吸收后，使肉外层的温度较快升高，而内层又容易吸收热量，这样，整块肉的温度也就较快升到0℃。如此反复几次，冻肉就可解冻。从营养角度分析，这种均匀缓慢升温的方法也是科学的。

如何验证aster大气校正正确性

直方图法的基本原理是定图像中水体、地形阴影等低辐照度区域的 DN 值理论上应为 0 ( 尤其是波长较长的波段更是如此) ，而当存在大气影响时会造成低辐照度区域像元DN 值并非为 0，使直方图产生漂移值 a ( 图 4-5) 。波长越短，散射作用越强，a 值越大。这种异即是由大气影响 ( 程辐射) 而引起的，此时，图像中的最小 DN 值 a 即为大气影响值，图像中各像元 DN 值均减去该大气影响值即可。

即使遥感系统工作正常，获取的数据仍然带有辐射误。两种最重要的环境衰减是1)由大气散射和吸收引起的大气衰减；2)地形衰减。然而，在所有的遥感应用中都进行大气校正可能没有必要。是否进行大气校正，取决于问题本身、可以得到的遥感数据的类型取的历史与当前实测大气信息的数量和从遥感数据中提取生物物理信息所要求的精度。

由于地球的半径为6370千米，地球每转一圈，其表面上的物体"走"的路程约为40003.6千米，约8万里。

大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，广义上讲获得地物反射率地表温度等真实物理模型参数；狭义上是获取地物真实反射率数据。用来消除大气中水蒸气二氧化碳、甲烷和臭氧等物质对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。大气校正同时也是反演地物真实反射率的过程。

卫星反演和模型模拟测定方法的原理

6S模型是1997年由Vermote和Tanre等人用Fortran语言编写的适用于太阳反射波段（0.25～4μm）的大气辐射传输模式。由于计算机水平和其他相关知识的发展，6S模型对5S模型提出了一系列的改进。主要改进如下：

原理是利用卫星遥感技术和数值模型计算，通过对大气中的光学特性和传输常量C j 的值由边界条件确定，上表面的条件由入射光决定，下表面的条件由漆膜的基底决定。引入一下几个系数：入射光的D i 部分进入通道i，向上的光通在上层内表面发生反射，r i 部分的反射光进入通道i。设漆膜的下表面下的基底处会发生R s 的镜面反射和R d 的漫反射，R ik 为通道k中的通量通过后表面时反射到通道i中的部分，R ik 与R s 和R d 的关系可以参见Multiple Scattering Calculations for Technology。系数D i 、r i 、R ik 和C j 、A ij 、x给出了一组方程式，以求得n个C j 的值。过程进行分析，推算出的浓度和分布情况。

具体来说，卫星会测量大气中分子对太阳辐射的吸收和散射作用，然后根据这些数据进行反演计算，得出的浓度和分布情况。而模型模拟法则是利用数值模型计算大气中的传输过程和化学反应，通过对这些过程进行模拟和计算，推算出的浓度和分布情况。这种方法需要输入大气的物理和化学参数，如温度、湿度、风速、气压等，以及的排放源和排放量等信息，通过模拟计算得出的浓度和分布情况。

卫星反演法和模型模拟法是目前常用的测定方法，具有非常重要的应用价值。

胡波的人物生涯

太阳本身是一个黑体，其光谱辐射按照普朗克定律有一定的形状，这个因素在反射率反演中需要予以考虑。

1998年毕业于师范大学，获硕士学位。是年8月进入美国德州农工大学（Texas A&M University）物理系，并于2004年获博士学位。毕业后受聘于南昌大学。现从事理论物理的教学与科研工作。

5.开水不响，响水不开

天空为什么是蓝色的呢？为什么不是紫色的

《测色与计算机配色》：

天空为什么是蓝色的？这个主要与以下三个方面原因有关：

一、光的散射现象：

太阳光射入大气层的时候，与大气中的气体分子相互作用，改变传播方向向四周扩散的现象，称为光的散射。

太阳光可见光部分的波长范围大致在400nm~760nm之间，其中紫光波长最短，红光波长最长，大气中气体分子直径基本不足1nm，光与像这种粒子尺度远小于入射光波长而发生的散射现象，称为瑞利散射。

瑞利散射规律：散射光线的强度与入射光线波长的四次方成反比，也就是说， 波长越长的光，散射越弱。所以在可见光中紫光、蓝光等波长较短的光最容易发生散射现象。

二、黑体辐射：

自然界中的一切物体，只要温度在温度零度（-273.15摄氏度）以上，都以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式被称为辐射。

黑体：所谓黑体，指的是它只吸收和辐射电磁波，但不反射电磁波。黑体来研究热辐射是一种非常理想的实验模型。由于太阳辐射的光基本都是自身发出的，反射能力非常弱，所以太阳可以近似看作为一个黑体。

黑体辐射的特性：温度越2.彩虹形成的原因? 彩虹为什么是拱形的？高辐射能力越强，并且辐射的电磁波的强度并不是均匀的，且具有一定的分布规律。

太阳光辐射强度最强的部分主要集中在可见光范围，这个范围内存在一个峰值，然后两侧递减，所以 太阳光辐射的紫色光的强度要比蓝色光强度低。

三、人眼睛的敏感度

人眼在长期的进化过程中，为了适应太阳光，眼睛的敏感度会根据太阳光中能量最强的可见光部分进行适应调整。不过人眼对不同颜色光的敏感程度也存在别，最敏感的颜色光位于560nm波长的绿光附近，然后两侧逐渐递减， 紫光位于最不敏感的位置 。

我们总结一下：

太阳光射入大气层，由于大气密度不均匀，光线与大气分子相互作用发生瑞利散射，波长短的紫光和蓝光散射能力强，经大气发生多次散射后进入人的眼睛，使天空看起来呈现蓝色。至于为什么不是紫色的，主要因为蓝光辐射强度大于紫光且人眼对蓝光相比紫光更加敏感的缘故。

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k-m模型与多通道模型

库贝尔卡-蒙克模型

颜料对入射光的散射和吸收而产生的漫反射光谱决定了漆膜的颜色。

Kubelka-Munk理论用于反射率的测量和计算。 最初的Kubelka-Munk理论描述了样品的反射率和透射率随吸收和散射的变化（分别为K和S），但其设样品具有与空气相同的折射率，这些方程对于工业色彩匹配是不实用的。在1940年代，引入了 Saunderson校正参数 （Saunderson校正提出两个参数k1、k2来对K-M进行校正。参数k1描述了当进入样品的光在空气-样品界面处部分反射时的反射率；k2描述当离开样品的光在样品-空气界面处被部分反射回样品时的反射率。k1和k2是波长的函数，且会随着涂料的混合而发生变化），使得Kubelka-Munk方程在不透明样品中变得更加实用。

根据应用的不同，K-M模型可被分为两类：

尽管许多着色剂可以具有非常低的吸收或非常低的散射，但是没有零吸收或零散射。因此在现实世界中没有单常数，总是双常数的。

K-M模型是双光通模型，即设光线在介质内的运动方向（通道）只有两个，一个朝上一个朝下，并且垂直于界面。有不少研究人员把光线在介质内的运动方向或通道扩大为四个或六个，研究出多通道理论，得出所谓严格的反射率。但它们需要引进更多的系数并使计算复杂化，不像K-M理论只需要K和S两个系数。

K-M理论的缺陷

另外，由于Kubelka-Munk方程的数学限制，颜料的K和S数据是相对于参考成分（通常是白色颜料）计算的。 通常，白色颜料的K和S可以通过双重测量（反射率和透射率或白色和黑色）来确定。这是在单个样品或一系列样品上以恒定的厚度和不同的白色颜料体积浓度进行的。当与其他着色剂组合考虑时，它可能导致不透明度和/或颜料比例的不准确计算。一些配色软件如Color iMatch就以单位计算颜料K和S，且在不以白色为基底的情况下测量所有着色剂的K和S，提供了准确的不透明度和颜料比例预测。（这段还没搞懂）

传统模型的另一这主要取决于外部环境的亮度，白天行车内部开不开灯对驾驶是没有任何影响的。但夜间就不行，因为对于玻璃来说，当一面暗而一面亮时，在亮的一面会形成镜面。所以夜间行车，内部开灯，车外很黑，玻璃就成了一面镜子，看不清车外，看到是车内的影像，不利行车。所以要把车内灯关了,以便看司机看清车外路况。个重要缺陷是：从介质中透出的光线中，部分是经过反射（介质上下表面反射 & 介质基底反射）产生的，而这部分通量难以估计，导致反射率与散射之间的关系不够准确。 关于反射率的准确计算，可以通过线性回归分析来实现。

multi-flux / multi-channel

涂料薄膜介质的光学特性可以用 辐射传递理论 来解释。该理论的优点在于，可以通过在辐射传递计算中插入 米氏理论 参数来评估微粒系统的光学行为，那么辐射传递计算就可以根据粒子的尺寸和折射率来计算。

辐射传递理论的数学表达式非常复杂，难以用于技术应用，需要一些简化来使方程实际上有用。 这些方程的个有用的近似解是Schuster用来研究光在恒星大气中的传播， Kubelka和Munk进一步修改了这一点，以增加其技术应用的可能性。但K-M理论没有提出理论关系来从粒子的基本光学和形态特征计算K-M系数，因此尝试将K-M系数与Mie理论散射和吸收系数相关联。

根据理论的物理模型，通过漆膜的光被分成大量的通道，每个通道覆盖从垂直到水平的不同角度范围。选择用于计算的通道总数是偶数，一半通道中，光被认为是向下行进，而另一半是沿向上方向行进。该物理模型的优点在于，给定通道中的整个光量以几乎相同的入射角接近散射介质的边界，因此，关于菲涅耳（注1）反射系数的正确值的不确定性很小。结果是，与K-M理论相比，M-F计算准确地确定了在漆膜边界内部反射的部分通量。

该物理模型的数学表示为：

F i 代表通道 i 的单色通量；为每个通道写入的微分方程表示通过厚度dx的散射介质时通量dF的微分变化（ 每个通道中的通量由于来自其他通道的光的散射而增加，并且由于吸收和散射到其他通道而减少）。S ij F j 代表从通道 j 散射到通道 i 的通量（i ≠ j）；S ii F i 代表通道 i 减少的总通量。

通过积分运算可得：

这里的λ j 和A ij 分别是矩阵S（由系数S ij 组成的n×n矩阵）的特征值和相应的特征向量，C j 则是由边界条件决定的常数。

【注1】K = (n 1 -n 2 ) 2 / (n 1 +n 2 ) 2 ，K为表面反射率，n 1 、n 2 分别为介质1、介质2的相对折射率

可以使用Mie散射理论参数来求得系数S ij 的值（推导过程参见Multiple Scattering Calculations for Technology [PDF]）：

w i 为通道 i 的 立体角 ，θ为通道角度，P l (cosθ j )为 勒让德多项式 ，a l 称为Legendre系数，其值由以下公式决定：

ρ(cosθ j )即为米氏散射理论的相位函数：

k、s分别为吸收和散射系数，式子的项表示通道 j 中因吸收而减少的通量（s的出现是因为介质光学厚度与散射系数相关），式子第二项表示通道 j 中因散射到其他通道而减少的通量。其中：

x 为漆膜的光学厚度：

x g 是漆膜的几何厚度，s为其散射系数，c为涂料浓度。

总结：C j 、A ij ，l j 和 x 共同确定每个通道中的通量，最终可得到漆膜的漫反射率。

设介质边界是光滑的，当入射光为 准直光 时，可根据斯涅尔定律和菲涅耳方程来计算进入散射介质及其各个通道的光通量。当入射光为 漫射光 ，一个解决方法是将入射光分为很多个通道（外通道），然后根据斯涅尔定律和菲涅耳方程来计算每个外通道的光有多少进入了散射介质及各个内通道。

多通道理论的计算步骤

或多通道模型的局限

在多通道模型中，重要的设就是不考虑偏振。在很薄的聚胶乳悬浮液散射的光线中，偏振效应十分明显，在这种情况下，多通道模型准确性不高。但由工业白涂料引起的偏振则很小，因此无论光学厚度如何，都可以忽略偏振。

4-flux

库贝尔卡-蒙克模型（2-flux）只考虑两个通道，一个通道包含正向的漫反射通量，另一个通道包含反向传播的漫反射通量。 当光源类型是准直光而非漫射光时，计算的度可以通过为非散射准直通量增加额外通道来提升。 这即是四通道模型出现的原因。

如果通道1、4有非常小的立体角，则经过散射进入1、4通道的通量可以忽略不计，即 S 12 = S 13 = S 14 = S 41 = S 42 = S 43 = 0.

介质的对称性使得 S 21 = S 34 = S 1 ，S 31 = S 24 = S 2 ，S 23 = S 32 = S.

则4个通道的通量有以下关系：

其中，k为通道1、4中准直光通量的吸收系数，K为通道2、3中的吸收系数。可知转换矩阵 S 为：

按照之前多通道模型给出的计算公式，可求得各个通道的通量：

当入射光中不包含准直光，则C 1 = C 4 = 0，那么四通道模型就与双通道模型一样。

k 是介质的真实吸收系数，在双通道模型的计算中得知，漫射光的吸收系数 K 约等于 2k，这个关系对于四通道模型依然适用。而漫射光的散射系数 S 与相位函数有关，经勒让德多项式表示后近似为：

S 1 、S 2 描述准直光经散射进入漫射光通道的通量，S 1 描述了 0° 到 90°的散射，S 2 描述了 90° 到 180°的散射，因此有：

S 1 和S 2 的和即为准直光的所有散射，即 S 1 + S 2 = s。将相位函数用勒让德多项式表示：

模型计算结果中，我们往往最关心透射率与反射率：

（K-M模型中）K／S 与浓度 c 的关系确定换算系数的方法是在标准模型上实际测定。我国有航空放射性基准模型五个，用矿粉加混凝土制成，分别是钾（K）模型和平衡（U）模型、钍（Th）模型、本底模型（B）以及、钍、钾混合模型。模型规格为边长7 m，厚0.5 m的正六边形短柱体。模型密度大于2.1 g/cm3，有效原子序数Zeq=13～16，一字排列于石家庄机场、呈跑道形式，模型间隔25 m，相互影响不大于2%。

理论上，K／S 与 c 为线性关系，直线斜率为 k（单位浓度 K/S 值），但实际上，二者关系并不是完全线性：

出现曲线的原因有二：

① 存在色料样品的表面反射；

② 色料没有完全进入基底，例如当染料浓度增加至纤维的吸收达到饱和时，越来越多的染料被遗留在外；

对于原因一，测得的反射率比实际值高，因此K／S值比实际值低。一种修正方法是用测得的反射率减去恒定表面反射比值。另一种修正方法是引用桑德森修正系数K1、K2。具体步骤是：首先选择比较合理的K1、K2值，并把对于所有色料在所有强吸收波长处测得的反射率值Rm通过下述方程转换成R：

然后把所有R转换成K／S值；，对于每种色料在每个波长处计算出的直线关系，并确定K／S点和直线之间的均方根偏，以此求得K1、K2值。按同样的方法反复运算，获得的K1、K2值使得直线与实验点之间的均方根偏最小。

对于原因二，实际浓度偏低，因此K／S值比预想的低。可以用多项式来进行曲线修正：

式中 a 1 近似于单位浓度K／S值，其它常数 a 0 、a 2 、a 3 用于修正曲线，常数值可以用回归法拟合求得。

【注】关于 K / S 与 c 的关系，在单常数或双常数场景下，都有不同的讨论，也有不同的修正方法，这里不多叙述，但可以将其作为修正配色模型的一个研究点。

为什么要进行大气校正?具体方法是什么?(为什么要进行大气校正?)

3.4.1 基于影像特征的校正模型

2、为什么要进行大气校正?。

3、什么情况下进行大气校正。

4、什么叫大气校正。

1.进行大气校正的原因如下：大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，广义上讲获得地物反射率、辐射率或者地表温度等真实物理模型参数。

2.狭义上是获取地物真实反射率数据，用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧等物质对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。

3.大多阳光照耀须弥山南侧，南侧山体是青琉璃 够成的，反射的是蓝光，所以南瞻部洲天空是蓝色的，须弥山四种有四大洲，其他三个洲天空颜色和我们不一样。数情况下，大气校正同时也是反演地物真实反射率的过程。