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  • 2022-04-29 14:46:09 发布

最新第二章-电磁辐射的基本原理..课件PPT.ppt

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'第二章-电磁辐射的基本原理.. 2.1电磁波的基本特性电磁波是交变电磁场在空间的传播,它是物质运动、能量传递的一种特殊形式。基本特征:1.是一种横波2.在真空以光速传播3.具有波粒二象性:电磁辐射:电磁波能量的传递过程。电磁波在传递过程中遵循波的发射、吸收、反射、透射等传播规律。 电磁波谱将各种电磁波按其波长(或频率)的大小,依次排列画成的图表。 2.2电磁辐射源物体的热辐射热辐射:任何温度高于0K(-273.16℃)的物体,其原子、分子都在不停地热运动(旋转和振动,带电粒子不停地发生能级的跃迁,从而放出或吸收能量),从而辐射出中、远红外的电磁辐射。辐射能的强弱及其随波长的分布取决于物体性质与温度的电磁辐射--热辐射(温度辐射)特点:不需通过介质,就能以光速将热从一物体传给其它物体。 绝对黑体(黑体)在任何温度下,对任何波长的入射辐射的吸收系数恒等于1的物体α(λ.T)≡1黑体是具有最大辐射能力的物体。发射率(比辐射率)ε物=M物/M黑(目标物的辐射量(辐射出射度)与同温度下的黑体辐射之比) 基尔霍夫定律在同一温度下,任何物体发射某一波长电磁波的能力,与它对该波长电磁波的吸收能力成正比。即:良好的吸收体亦是良好的发射体。 物体按发射辐射特性的分类1.黑体(Blackbody)α≡1在任何温度条件下,对任何波长的电磁波的吸收率恒等于1,并可将吸收的电磁辐射全部辐射出去的物体。2.灰体(Graybody)α<1在任何温度条件下,对电磁波的吸收率都小于1,且不随波长变化的物体。3.选择性辐射体(吸收体)α<1吸收率(发射率)小于1,但随波长的变化而变化的物体. 太阳辐射和大地辐射(一)太阳辐射⑴.太阳光谱是连续的,其能量分布也是连续的;⑵.太阳辐射的能量主要集中在可见光波段,约占太阳总光谱能量的46%,其次是红外波段;⑶.峰值波长为0.47μm。 (二)大地辐射大地辐射的能量来源主要为:太阳的短波辐射和地球内部的热能。而与大地辐射直接相关联的则是:地表的热平衡一方面:因太阳辐射引起地表增温,热能从地表向地壳一定深度传导;另一方面:地球内部的热能也要通过地壳向地表传递。两者在地下一定深度达到热量平衡 大地的长波辐射主要由太阳短波辐射转化而来--吸收可见光、近红外,发射中、远红外。大地辐射的能量分布:近红外至微波峰值波长9.7μm大部分集中在8~14μm(50%)3~5μm(1.0%以下)14~30μm(30%)平衡线在地球各处的深度不同,局部地区地内热对流使地表温度激增,形成热异常区。可用热红外遥感研究地热。 2.3地球大气对电磁辐射传输的影响2.3.1大气基本组成1.不变成分:分子为主N2、O2约占99%Ar、CO2、Ne、He、CH4、N2O共占1% 2.可变成分:悬浮微粒为主烟、尘埃、雾霾、O3、水(固态、液态)、气溶胶(一种固体、液体的悬浮物) 2.3.2大气对电磁辐射传输的影响1.大气吸收大气中气体分子对电磁波的吸收具有选择性O3:0.2~0.3μm0.6μm9.6μmH2O:2.5~3.0μm5~7μm0.94,1.13,1.38,1.86,3.24μmCO2:2.8μm4.3μm14.5μm使太阳发射的连续光谱中的某些波段不能传播到地面--到达地面的太阳光谱成分发生改变。使地物的电磁波信息被减弱了强度或改变了成分--干扰了地物影像的真实色调。 2.大气散射--主要是各种微粒引起比例因子q:表示散射的性质和强度与微粒半径r及波长之间的关系q=2πr/λr:微粒半径(μm);λ:入射波长(μm) (1)瑞利(Rayleigh)散射--分子散射q<<1即r<<λ一般在r<0.1μm发生特点:⑴.散射强度I散∝1/λ4⑵.有方向性既有向前又有向后⑶.散射光波长与入射光波长一致对遥感的影响:难以进行紫外遥感蓝光波段虽用,但影像反差小:晴朗的天空为蓝色,出现蓝色蒙雾 (2)米氏(Mie)散射--悬浮微粒散射q=3r≈λ由半径与波长相近的烟、尘、气溶胶等引起特点:散射强度I散∝λ0~λ1散射方向向前散射>向后散射云雾对红外线的散射,主要是米氏散射(云、雾等的悬浮粒子的直径和0.76~15μm的红外线波长差不多)潮湿天气米氏散射影响较大 (3)无选择性散射q>3r>>λ散射强度与波长无关如:云层中水滴的散射,使云雾呈白色 散射对遥感信息的传输影响极大:减小太阳辐射的直射强度;引起漫入射的天空光,使遥感器接受到的地面辐射强度减弱;增加大气散射引起的天空辐射,降低遥感影像的反差。 3.大气反射大气顶界云层顶面反射现象主要发生在云层顶部,取决于云量,且各波段均受到不同程度的影响,削弱了到达地面的太阳辐射的强度。 2.3.3大气窗口与遥感波谱通道1.大气窗口(AtmosphericWindow)指地球大气对电磁波传输不产生强烈吸收作用的一些特定的电磁波段,即大气吸收相对弱的波段。或:能通过大气传输大部分电磁辐射的波长间隔大气对电磁波衰减较小,电磁波透过率较高的波段。 ⑴.可摄影窗口0.3~1.3μm(摄影紫外可见光摄影红外)⑵.近红外窗口1.5~2.5μm(1.5~1.72.0~2.5)⑶.中红外窗口3~5μm(3~44.5~5)⑷.远(热)红外窗口8~14μm⑸.微波窗口0.8~100.0cmX:2.4~3.8cm3cmL:15.0~30.0cm23.5cm2.常用大气窗口与遥感波谱通道 2.4地物波谱特征指物体辐射、反射的电磁波强度按波长分布的特性。即地物的辐射能量随波长改变而改变的特性——地物的波谱特性。物体对不同波长,其反射、吸收、透射和发射电磁辐射的能力不同不同种类物体:颜色、物质成分、结构、物理性质、化学性质等不同,反(发)射电磁波波长、能量不同同类物体:在不同的自然条件下,因入射波波长、能量不同,反(发)射电磁波的本领也可能不同——据此探测和识别地物——遥感理论基础 地物波谱是以下工作的依据:⑴.遥感识别地物(目视解译);⑵.选择遥感器最佳工作波段;⑶.校正大气传输过程中遥感信息的失真;⑷.指导数字图像识别与处理。——遥感技术重要的基础研究内容 2.4.1反射波谱㈠.定义:物体的反射率随波长变化的规律。㈡.表示方法——波谱曲线为便于对比研究,常将多种地物的波谱曲线绘于一图。曲线可表示:⑴.地物对不同波长电磁波的反射率及反射率随波长的变化;⑵.不同地物波谱曲线形态不同,同类地物波谱曲线形态相似。 ㈢.反射波谱曲线分析方法1.曲线位置高—反射率高影像色调浅低—反射率低影像色调深2.曲线形态波峰、波谷对应的波长峰、谷的高(深)度、宽度、对称度、斜率3.不同地物曲线之间的关系(交与离)实例:水体和植被的反射波谱曲线分析结论:不同类物体对同一波段—反射率不同同类物体对不同波段—反射率不同 不同地物波谱曲线形态不同 同类地物波谱曲线形态相似 ㈣.地物反射波谱测试地表反射主要波段:0.3~2.5μm测试仪器:分光光度计光谱辐射计等测试方法:ρ(λ)=V(λ)/Vs(λ)·ρs(λ)ρs(λ):标准板的反射率;V(λ)、Vs(λ):被测物体、标准板的仪器测量值样品实验室测定野外实测与空中同步测试 2.4.2发射波谱用曲线表示物体的辐射发射率随波长变化的规律。主要在:3~5μm8~14μm物体间的极小温差就会造成发射辐射能量的较大差异(M=σT4),所以实际应用中往往采用测量温度或发射辐射能量(热),来区分地物间的温差—热红外图像识别地物的依据。亮度温度(TB)是发射率(ε)与实际温度(T)的乘积TB=ε·T故可用辐射温度计测量TBε=TB/T 2.4.3地物波谱的时间效应和空间效应1.时间效应指同一地点的相同地物,其波谱特性会随时间而产生一定的变化。——这种由时间推移而导致的地物波谱特性的变化,称地物波谱的时间效应。——多时相遥感的依据 2.空间效应在同一时刻,同一类地物,由于其所处的地理位置不同,其波谱特性可能会存在一定差异。——这种由于所处空间位置不同导致的同类地物间波谱特性的变化,称为地物波谱的空间效应。 2.5色度学物体按颜色分类:消色体:对入射光中各种波长的单色光进行非选择性吸收与反射的物体(黑、白、灰)彩色体:对入射光中各种波长的单色光进行选择性吸收与反射的的物体日光下,物体反射什么色光就呈什么颜色颜色的双重含义:物理量—客观—光谱—具有特定波长感觉量—主观—颜色—人眼的视觉感受 彩色三要素1.色调(色别、色相)Hue:彼此相区分的彩色类别——色彩给予人的视觉上某种特定的色彩感觉物体的色调取决于:⑴.物体的反射光谱特性物体只具有对不同波长光波固定的吸收、反射和透射的光学特性,而没有固定的颜色。⑵.光源的光谱成分 2.明度(明亮度)Lightness颜色在视觉上引起的亮暗感觉——将判断物体表面反射率大小的感觉属性量化后得到的数值消色暗亮顺序:黑、浅黑、淡黑、深灰、灰、浅灰、灰白、白不同色别明度顺序:白100黄78.9橙69.85绿30.33红橙27.73纯红4.93青4.93暗红0.80紫0.13黑0.00同色别明度—颜色深浅:明绿绿暗绿 3.饱和度(彩度纯度)Saturation色彩的纯洁程度——决定于物体表面反射光谱辐射的选择程度。色彩饱和度高—鲜明突出—易感单调刺眼色彩饱和度低—柔和协调、浅淡乏力对于同一色调的彩色光,饱和度越深,颜色越鲜明或说越纯,相反则越淡。饱和的彩色光中增加白光成分,相当于增加了光能,变得更亮,但饱和度却降低了。若增加黑色光的成分,相当于降低了光能,因而变得更暗,其饱和度也降低了。 三原色光原理1.三原色光:指光谱中的红色、绿色、蓝色三种色光R0.70μm700nmG0.5461μm546.1nmB0.4358μm435.8nm2.三原色光原理:不同比例三原色光合成无数彩色的原理。任何一种颜色均可由三原色按一定比例组合形成。 由色光相加和相减实验得知:红(R),绿(G),蓝(B)色光两两相加即可合成三种间色光。R+G=Y(黄光)G+B=C(青光)B+R=M(品红)两种色光相加成为白色的,这两色称为互补色,互补色也可由白光减去三原色得到。R+C=白B+Y=白G+M=白两种间色光相加得复色光。Y+M=RC+M=BY+C=G等比例混合 若不等比例混合:改变原色光的比例,可形成多种间色光,其明度和饱和度的变化也很大。如:R=GR+G=Y若R>GO(橙)R=BR+B=M若B>RV(紫)G=BG+B=C若G>B(绿青) 思考题(1)电磁波波长范围的划分?(2)电磁波与地物的作用方式有哪些?(3)如何理解地物的电磁波特性?(4)如何理解电磁波谱与颜色之间关系?(5)米氏散射和瑞利散射?(6)大气窗口? 资产来源:负债8第一部分:财务会计 概述负债的概念负债的性质负债的分类:流动与长期负债,可确定与或有负债 流动负债概念:一年之内需要偿还性质:与日常经营相关常见的流动负债:短期借款,应付款项,应交税金等 或有负债概念与性质:项目:应收票据贴现,第三方抵押担保会计处理与披露: 或有损失Slide8-11.较早地获得信息使得财务报表能够揭示可能发生的资产的损坏或负债的产生。2.可以合理地预期估计损失的数量。如果一项或有损失同时满足下面两个条件,那么它将作为负债进行确认和记录: 债务重组定义:债权人按照其与债务人达成的协议或法院的裁决同意债务人修改债务条件的事项。是解决债权人和债务人之间就现有债务如何清偿所发生的经济事项。重组方式:即期清偿债务:以低于债务帐面价值的现金清偿;以非现金资产清偿;债务转资本;以上几种方式的组合。 债务重组延期清偿债务:以非现金资产清偿;债务转资本;修改其他债务以上几种方式的组合。会计处理:原则:无论债务人还是债权人,均不确认债务重组收益,重组收益计入资本公积金,重组损失计入营业外支出。注重帐面价值 债务重组会计处理举例:甲企业欠乙企业购货款50000元,由于甲企业现金流量不足,短期内不能支付货款。经协商,乙企业同意甲企业支付30000元货款,余款不再偿还。甲企业随即支付了30000元货款。乙企业已对应收帐款计提了10000元的坏帐准备。 债务重组甲企业的会计处理:借:应付帐款---乙企业50000贷:银行存款30000资本公积金20000乙企业的会计处理:借:银行存款30000坏帐准备10000营业外支出10000贷:应收帐款---甲企业50000 长期负债---资金来源概念与性质:主要项目:长期借款,应付债券,长期应付款(融资租赁)会计处理与披露: 承诺在规定的日期向债券持有人支付一笔特定数目的金额,这个规定的日期被称为债券的到期日。承诺在到期日之前向债券持有人定期支付利息。债券Slide8-2债券是承诺向其持有人进行支付的一种凭证。Bond 抵押债券担保债券信用债券偿债基金债券分期偿还债券可赎回债券零息债券可转换债券次级债券债券的种类和性质Slide8-3债券可以拥有所有这些性质。 债券发行的会计处理Slide8-5相反,如果相似的债券当前的市场利率为9%,那么债券将以每张面值加$91的溢价发行。现金107,000递延费用2,100债券溢价9,100应付债券100,000 资产负债表列示Slide8-6折价发行:应付债券:票面价值$100,000减:未摊销的折价14,900$85,100溢价发行:应付债券:票面价值$100,000加:未摊销的溢价9,100$109,100 发行发行价格的确定:本金的现值+利息现值折价与溢价的本质折价与溢价的摊销:直线法:借:利息费用(1-2)溢价摊销(2)贷:应付利息(1)实际利率法:借:利息费用(1)溢价摊销(1-2)贷:应付利息(2) Slide8-7债券利息费用Mason公司的10%债券的第一年的利息费用(折价发行,市场实际利率为12%)。债券利息费用10,212债券折价212现金10,000$85,100x.12$100,000x.10 支付利息的会计分录Slide8-9每年在9月30日向债券持有人支付利息。债券利息费用7,659应计利息2,500债券折价159现金10,000$85,100x.12x9/12$100,000x.10 债券偿还Slide8-105年期到期后,Mason公司以每张$1,050的价格赎回100张债券。各种偿还成本总计为$1,000。重购价格($105,000+$1,000)$106,000净账面价值:票面价值$100,000减:未摊销折价(13,553)减:未摊销发行成本(1,575)84,872债券偿还的损失$21,128 当租赁期满时,租赁资产的所有权转移到承租人。承租人可以选择以协商的价格购买租赁资产。租赁期限至少是该租赁资产经济寿命的75%。租金的现值是该租赁资产的公平市价的90%以上。租赁资产Slide8-11财务会计标准委员会(FASB)规定满足下列一个或多个条件的租赁称为资本租赁: Slide8-12某公司租赁了一台使用寿命为10年的机器设备。之后的10年里,这家公司每年年底要支付$1,558的租金。这台机器设备的公平市价为$10,000。资本租赁设备10,000资本租赁负债10,000记录获得这台机器设备的日记账分录如下: Slide8-13第一年的年租金包括$900的利息费用和抵减负债的$658。资本租赁利息费用900资本租赁负债658现金1,558假设使用直线折旧法,记录每年折旧的调整会计分录如下:折旧费用1,000累计折旧1,000 资本结构分析债务比率:杠杆作用债务/权益债务/资本计息次数:支付利息的能力债券等价:等级越高,信用越好 负债/权益比率全部负债股东权益负债/权益比率=$3,400$3,600负债/权益比率=负债/权益比率=94%如果不包含流动负债,则负债/权益比率为50%。Slide8-14 计息次数Slide8-15未扣除利息费用的税前收入利息费用计息次数=$1,000$200计息次数=5.0次计息次数= 终值——复利Slide8-16FV=p(1+i)n其中:p=本金(初始投资)i=利率n=期限$1,000以5%的利率投资10年的终值为:FV=$1,000(1+0.05)=$1,628.8910 终值的现值Slide8-17PV=p(1+i)n贴现率为8%,期限为10年的$400的现值是多少?PV=p(1+i)n未来要获得的金额从表A,我们可以查出10年/8%的现值因子为0.463。$185.20=$400x0.463 1$1,7500.909$1,59121,7500.8261,44631,7500.7511,31441,7500.6831,195连续付款的现值$5,546一系列付款的现值Slide8-18连续10年,每年付款$1,750的现值是多少(假设10%的贴现率)?年数金额贴现因子(表A)现值 Chapter8结束'