地物与辐射的反射、吸收和透射

辐射到达地物后，可能被反射、吸收或透射。三部分比例随波长、材料、结构和观测条件变化。遥感所利用的光谱差异，正是这些相互作用在传感器波段中的综合表现。

能量在三种作用之间分配

在给定波长上，入射能量守恒意味着反射、吸收和透射共同分配总能量。对不透明地物，透射接近零，反射和吸收占主要部分；水体、叶片或薄介质则可能存在明显透射。

传感器通常直接测量离开目标并进入视场的辐射，而不是分别测得三项比例。反射较弱可能意味着吸收较强，也可能是能量向其他方向散射，解释时必须结合材料和几何。

光滑表面更容易产生镜面反射，能量集中在特定方向；粗糙表面会形成更分散的反射。粗糙与光滑是相对于波长而言，同一表面对可见光和微波可能表现不同。

水面常出现太阳耀斑，湿润土壤和建筑材料也会随视角改变亮度。把反射率假定为只由地物类别决定，会忽略太阳方位、传感器视角和表面方向性。

健康叶片中的叶绿素在可见光蓝、红波段吸收较强，绿色波段反射相对较高。近红外响应主要受叶片内部结构影响，短波红外则对含水量较敏感。冠层观测还叠加叶面积、叶片角度、阴影和土壤背景。

因此“植被光谱”不是一条固定曲线。物种、生长阶段、水分胁迫、冠层密度和观测几何都会改变形状。指数能够增强某些差异，但不能把这些条件全部消除。

纯水在近红外和短波红外通常吸收较强，但悬浮物、叶绿素、浅水底质和表面波浪会改变可见光响应。土壤反射受矿物、有机质、含水量和粒径影响，湿土通常比干土更暗，却并非所有波段都按相同比例变化。

人工材料种类繁多，屋顶、道路和裸地可能在宽波段影像中相似。仅按单景像元值分类容易混淆，需要结合多时相、纹理、形状或更细光谱信息。

当像元覆盖面积大于目标，观测会混合植被、土壤、水体和阴影等成分。线性混合模型把观测近似为端元加权组合，但多次散射和三维结构可能使关系非线性。

解释地物与辐射相互作用时，应同时说明波长范围、空间尺度、时间和观测角度。地物类别只是入口，真正形成信号的是材料性质与结构在具体条件下对辐射的作用。