遥感物理基础问答

1. 什么是辐射通量？

答：辐射通量指的是辐射能量在单位时间内的辐射能量，但不是单位面积。

2. 什么是辐射通量密度？

答：辐射通量密度表示的是空间内单位面积上的辐射通量，也就是辐射能量在单位空间单位面积上的辐射通量密度。

3. 什么是辐照度？

答：被辐射物体上接收的辐射通量密度称为辐照度。

4. 什么是辐射亮度？

答：辐射亮度是辐射能量从空间中某个物体向外的辐射能量，其中受到立体角这一因素的影响最大。

5. 什么是立体角？

答：立体角指的是一个物体在球心处所对应的空间角，用单位球面上的面积来衡量，单位为球面度或者球面弧度。

6. 如何计算某个方向上的辐射能量？

答：某个方向上的辐射能量是某个方向辐射强度乘以其立体角。

7. 什么是辐射出射度？

答：辐射出射度指的是辐射源的辐射通量密度。

8. 什么是辐射源？

答：辐射源指的是能够向外辐射能量的物体，一切温度高于绝对零度的物体都会向外辐射能量。

9. 什么是辐射能量？

答：辐射能量是由辐射源向外释放的电磁波或粒子所携带的能量。

10. 如何计算大辐射源在某个方向上的辐射亮度？

答：需要乘以一个方向角来计算这个大辐射源的平均角度，然后计算出大辐射源在某个方向上的辐射亮度。

11. 遥感卫星获得的图像是被大气削减过的辐射亮度吗？

答：是的，遥感卫星获得的图像是被大气削减过的辐射亮度。

12. 辐射强度是单位面积上的辐射通量密度，这里的单位面积指的是什么，不是辐射通量密度已经是单位面积了吗?

答：辐射强度是指辐射源在某个方向上单位面积和单位立体角内辐射通量密度的大小，通常用 $I$ 表示。在这里，单位面积指的是垂直于辐射方向的面积，单位立体角指的是以辐射源为顶点的立体角。因此，辐射强度的单位是 $W/(m^2\cdot sr)$，其中 $sr$ 表示立体角单位固体角。

辐射通量密度是指单位面积上接收到的辐射通量，通常用 $j$ 表示。在这里，单位面积指的是辐射能量所接触的表面积，而不是垂直于辐射方向的面积。辐射通量密度的单位是 $W/m^2$。
需要注意的是，单位面积和单位立体角是不同的概念。在计算辐射强度时，我们需要考虑垂直于辐射方向的面积，因为这部分面积才是能够接收到辐射的面积。而在计算辐射通量密度时，我们只需要考虑被辐射的表面积，无需考虑垂直于辐射方向的面积。

13. 总结

辐射通量是指单位时间内辐射能量的大小，而辐射通量密度表示单位时间内单位面积上的辐射通量，辐照度则表示单位时间内单位面积上接收到的辐射能量。辐射通量密度在没有外界因素影响的状态下可看作是相等的；
辐射亮度是一个物体在某一方向上的辐射能量，它与物体的辐射源有关，不同的辐射源在不同方向上的辐射亮度也会不同。在计算一个大的辐射源在某个方向上的辐射亮度时，需要考虑该方向上的立体角，并且需要乘以该方向上的平均角度。辐射能量在传播过程中会受到外界因素的影响，例如吸收和散射，导致能量的流失，从而到达被辐射物体上时能量小于等于之前的辐射能量。遥感卫星获得的图像就是一个被大气削减过的辐射亮度。

辐射强度是指单位时间内单位立体角内的辐射通量，辐射出射度则表示一个辐射源在某一方向上的辐射强度。
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在计算辐射能量时，我们常常使用极坐标系来描述球面辐射源，并通过投影来将其转化为平面，然后计算其辐射能量。不同波长的电磁波辐射出的能量也不同，因此需要根据波长对辐射强度进行加权平均。