辐射量描述能量怎样传播

遥感产品中的 DN、辐亮度、辐照度和反射率不是同一种量。它们分别描述传感器记录、到达表面的能量、沿特定方向传播的能量以及地物对入射辐射的响应。混用这些术语，会让公式数值正确却失去物理意义。

辐射能与通量从总量开始

辐射能描述电磁辐射携带的能量，辐射通量描述单位时间传递的能量。它们没有说明能量分布在哪个面积、方向或波长范围。遥感传感器通常只接收有限视场和波段内的一部分能量。

讨论具体波段时，还会使用光谱量，表示单位波长或频率间隔中的分布。对宽波段传感器，记录值是响应函数加权后的波段积分，不是单一波长的精确观测。

辐照度是入射到单位面积上的辐射通量。太阳辐照度随日地距离和波长变化，地形坡度与太阳角度会改变地表实际接收。反射遥感中，入射条件是解释地物亮度的基础。

辐射出射度描述表面向外半空间发出的通量密度。它与沿特定方向的辐射量不同，不能在忽略方向分布时互换。

辐亮度描述单位投影面积、单位立体角方向上的辐射通量，是成像传感器常用的物理量。理想条件下，它沿无吸收散射的传播路径具有便于遥感的性质，但真实大气会增加或削弱信号。

传感器定标把数字量值转换为传感器处辐亮度。这个步骤纠正仪器响应，却没有自动消除大气、照明和观测几何影响。

反射率是反射辐射与入射辐射的比例概念，但地表反射具有方向性。常见产品中的表观反射率、顶层大气反射率和地表反射率处理程度不同。名称相近，不能直接混合。

反射率通常是无量纲比例，但产品可能使用整数缩放存储。读取时需要应用比例因子和有效范围。超过通常范围的值也可能来自处理和几何条件，不能简单截断后不记录。

DN 是量化后的数字记录，其位深决定可表示级数，但不单独说明辐射分辨率和噪声。跨传感器、跨增益或跨处理版本比较 DN 通常没有物理依据。

Landsat 手册提供传感器和产品定标信息，NASA ARSET 资料解释辐射量的通用关系。定量应用应使用与产品级别对应的公式、单位和质量标志，并保存处理版本。