地物对电磁波反射的形式图1-8所示。镜面反射：物体的反射满足反射定律。入射波与反射波在同一平面内，入射角等于反射角；漫反射：整个表面都均匀地反射入射光，又称朗伯反射。这种表面又叫朗伯面（Lambertian Surface），它的亮度不随观察方向的变化而变化；方向反射介于镜面反射与漫反射之间，它在各个方向上都有反射，但亮度不是常数，而是在某个方向上的反射比其他方向强。

2、地物反射率

地物对电磁波的反射能力用反射率表示。地物反射率是地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长而变化。影响地物反射率大小的因素包括太阳位置、传感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化、大气状况及地物本身的变异等。

3、地物反射光谱

从紫外、可见光至近红外，遥感器接受的主要是来自地物反射太阳辐射的能量，因此，在这一波长范围内的地物波谱研究，主要是研究地物的反射波谱。地物的反射波谱是研究地面物体反射率随波长的变化规律。地物反射光谱曲线是根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。地物波谱曲线的形态不相同。除了不同地物反射率不同外，同种地物在不同的内部和外部条件下反射率也不同。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。

不同地物在不同波段反射率存在差异，图1-9是几种主要地物的反射光谱曲线。雪在可见光波段（0.4～0.7µm）是高反射体，呈耀眼的白色，在蓝光0.49µm附近有个峰值，随波长的增加，反射率逐渐降低。沙漠的反射率在橙色（0.6µm）附近有个峰值，但随波长的增加，它比雪的反射率大。湿地在整个波长范围内反射均较弱，故色调发暗。小麦叶子的反射光谱，它在绿色波长达（0.5～0.6µm）有一个反射峰值，在近红外0.8µm附近有一个强峰值。由于各自物体反射光谱特性不同，形成了各自物体的颜色不同，如雪呈白色，沙漠呈红褐色，小麦呈绿色。

（1）绿色植物的光谱反射特征

可见光波段：在0.45μm附近（蓝光波段）吸收谷；在绿光谱段0.55μm附近，形成反射率峰，植物呈绿色的原因。在0.65μm处（红光谱段）为一个吸收谷

近红外波段：从0.76μm处反射率迅速增大，形成陡坡，至1.10μm达到峰值，反射率最大可达50%，之后保持平顶。1.30 μm以后下降。

中红外波段：1.5-1.9μm光谱区反射率增大，在1.45μm,1.95μm，2.7μm为中心的波段附近受到含水量的影响，反射率下降，形成低谷（图1-10）。

（2）水的光谱反射特征

水的反射率很低，小于10%，远低于大多数其它地物。水体在蓝绿光波段有较强反射，在其它可见光波段吸收都很强，在近红外波段吸收更强。纯净水反射率在蓝光波段最高。随波长的增加，反射率逐渐下降，在近红外光谱段，反射率为零。含叶绿素的清水反射率峰值在绿光谱段。水中叶绿素越多，则峰值越高。这一特征可用来监测和估算水藻浓度。泥沙的散射作用，浑浊水反射率在各光谱段都高于以上两种水。反射峰值出现在黄红区，随波长的增加，反射率逐渐下降到零（图1-11）。

（3）土壤的光谱反射特征

自然状态下土壤表面的反射没有明显的峰值和谷值。土质越细反射率越高，有机质含量和含水量越高反射率越低。土壤反射波谱曲线比较平滑，故在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。

在干燥条件下同样物质组成的细颗粒的土壤，表面比较平滑，具有较高的反射率，而较粗的颗粒具有相对较低的反射率。有机质含量高，也使反射率降低（图1-12a）。在地面植被稀少的情况下，土壤的反射曲线与其机械组成和颜色密切相关。颜色浅的土壤具有较高的反射率，颜色较深的土壤反射率较低。黑土反射率远低于浅色的黄壤（图1-12b）。