ICS33.200 CCS A 77 中华人民共和国国家标准 GB/T41541—2022 热红外遥感基本术语 Basic terminology of thermal infrared remote sensing 2023-02-01实施 2022-07-11发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 41541—2022 目 次 前言 范围 1 规范性引用文件 2 3 通用术语 4均匀表面专用术语 5非均匀表面专用术语 附录A（资料性）热红外辐射传输方程 13 附录B（资料性） 常用温度反演算法 14 参考文献 索引 16 GB/T41541—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 本文件由中国科学院提出， 本文件由全国遥感技术标准化技术委员会（SAC/TC327）归口。 本文件起草单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、中国科学院地理科学与资源研究 所、中国科学院空天信息创新研究院、北京师范大学、河北地质大学、中国科学院水利部成都山地灾害与 环境研究所、中国科学院大学、北京大学、电子科技大学、大连海事大学。 本文件主要起草人：李召良、刘向阳、吴骅、周成虎、阎广建、钱永刚、尚国、张仁华、赵伟、段四波、 姜小光、高彩霞、邱实、王新鸿、刘照言、任华忠、周纪、赵恩宇、冷佩、高懋芳、唐伯惠、张霞、欧阳晓莹、 唐荣林。 II GB/T41541—2022 热红外遥感基本术语 1范围 规范性引用文件 2 本文件没有规范性引用文件。 3 3通用术语 3.1 热红外辐射 thermal infrared radiation 波谱范围为6um~15uμm的电磁辐射 3.2 辐射］亮度 radiance 辐射源在单位投影面积上、单位立体角内的辐射通量 注：单位为瓦每平方米球面度［W/（m·sr)]。 ［来源：GB/T36299—2018，2.8] 3.3 光谱辐［射］亮度 spectralradiance 单位波长或单位波数间隔上的辐[射门亮度。 注：单位为瓦每平方米球面度微米[W/（m²·sr·um)]或瓦每平方米球面度负一次方厘米[W/（m·sr·cm-1)]。 ［来源：GB/T36299—2018，2.9，有修改］ 3.4 辐射出射度 radiantexitance;radiantemittance 温度大于绝对零度的物体单位面积上发出的辐射通量。 注：单位为瓦每平方米（W/m）。 ［来源：GB/T36299一2018，2.12.有修改 3.5 光谱辐射］出射度 spectralLradiantJexitance;spectralradiantemittance 单位波长或单位波数间隔上的[辐射］出射度。 注：单位为瓦每平方米微米[W/（m·um）或瓦每平方米负一次方厘米[W/（m²·cm-1）]。 3.6 [绝对]黑体 本[absolute]blackbody 全辐射体 full radiator; full emitter 1 GB/T41541—2022 普朗克辐射体 Planckian radiator 对任意入射方向、波长和偏振状态的入射辐射都能全部吸收的理想热辐射体 注：黑体在任意波长的发射率均等于1。 ［来源：GB/T36299—2018，2.31] 3.7 灰体 greybody 发射率在0～1之间且不随波长变化的热辐射体 ［来源：GB/T36299—2018，2.32 3.8 热平衡 thermal equilibrium 孤立系统内部温度在空间上均匀分布、在时间上保持稳定的状态或两个热接触系统之间没有净热 交换的状态。 3.9 局地热平衡 行local thermalequilibrium 局地系统内部温度在每个给定瞬间具有相对稳定分布的状态。 3.10 普朗克定律 Planck'slaw 普朗克函数 Planck's function 黑体辐射定律 blackbodyradiationlaw 描述给定温度下处于热平衡状态的黑体的光谱辐射亮度随波长或波数变化的函数关系的定律。 注：随波长变化的普朗克定律表达式见公式（1）。 2he2 1 B(T)= ....(1) 式中： B(T) 黑体的光谱辐［射］亮度，单位为瓦每平方米球面度微米[W/（m.sr·um）]： h 普朗克常数，取值为6.62607015×10-3，单位为焦秒（Js）； 一光速，取值为2.99752458×10%，单位为米每秒（m/s）； 波长，单位为微米（μm）； kB 玻尔兹曼常数，取值为1.380649×10-2"，单位为焦每开尔文（J/K）； T 黑体温度，单位为开尔文（K） 随波数变化的普朗克定律表达式见公式（2）。 1 B,(T)= 2hc²y". ehe/tgT)1 式中： B,(T)- 黑体的光谱辐[射亮度，单位为瓦每平方米球面度负一次方厘米[W/（m·sr·cm-1）]： h 普朗克常数，取值为6.62607015×10-34，单位为焦秒（J·s）； 光速，取值为2.99752458×10°，单位为米每秒（m/s）； c 波数，单位为每厘米（cm-1）； kn 玻尔兹曼常数，取值为1.380649×10-23，单位为焦每开尔文（J/K）； T 黑体温度，单位为开尔文（K）。 2 GB/T41541—2022 3.11 斯特藩-玻尔曼定律 Stefan-Boltzmann law 描述整个波长范围内黑体的总[辐射出射度与黑体温度的四次方成正比关系的定律。 注：斯特藩-玻尔兹曼定律表达式见公式（3）。 M(T) = B:(T)sinocosododpda=a.T ..(3) 式中： M(T) 黑体的总[辐射出射度，单位为瓦每平方米（W/m）： T 黑体温度，单位为开尔文（K）： B(T) 黑体的光谱辐[射亮度，单位为瓦每平方米球面度微米[W/（m·sr·um） 入 波长，单位为微米（μm）； 天顶角，单位为弧度（rad)； 方位角，单位为弧度（rad）： 3.12 维恩位移定律 Wien's displacement law 描述黑体辐射峰值对应的波长与黑体温度成反比关系的定律。 注：维恩位移定律表达式见公式（4）。 b 入max=T ...(4) 式中： 入mnx- 辐射峰值对应波长，单位为微米（μm）； b 常数，取值为2.897771955×10*，单位为微米开尔文（μm·K）： T 黑体温度，单位为开尔文（K）。 3.13 基尔霍夫定律 Kirchhoff'slaw 热辐射定律 thermal radiation law 描述在热平衡或局地热平衡状态下，任意物体的光谱辐射出射度与其吸收率的比值等于同温度、 同波长下黑体的光谱[辐射出射度，即吸收率等于发射率的定律。 注：基尔霍夫定律表达式见公式（5）。 E(T) =M(T) ...(5) αx(T) 式中： E(T) 物体的光谱[辐射］出射度，单位为瓦每平方米微米[W/（m²·μm)]； (T) 物体的吸收率； M(T) 同温度、同波长下黑体的光谱［辐射］出射度，单位为瓦每平方米微米[W/（m"·μm)]。 3.14 能量守恒定律 law of conservation of energy 描述在热平衡或局地热平衡状态下，任意物体的反射、透射和吸收辐射通量之和等于人射到该物体 上的辐射通量，即反射率、透射率和吸收率之和为1的定律 注：对于不透明物体，透射率为0，因此吸收率或发射率等于1和反射率的差值。 3 GB/T41541—2022 3.15 热红外辐射传输方程 thermal infrared radiativetransfermodel 描述热红外辐射在大气中传输规律的方程。 注：简化方程见附录A。 ［来源：GB/T36299—2018，4.30] 3.16 热力学温度 thermodynamic temperature 绝对温度 absolutetemperature 表征物质内部分子的平均热能，等于内能对熵的导数，是温度的绝对测量值。 注：单位为开尔文（K)。 3.17 穿透深度 penetration depth 电磁辐射对介质穿透能力的量度，等于从介质表面到辐射强度衰减为1/e（约37%）倍时的深度。 注1：穿透深度表达式见公式（6）。 入 ...(6) 4元k 式中： 。穿透深度，单位与波长单位相同； 入。 电磁波在真空中的波长，单位为微米（um）； K 复折射率的虚部，介于0.01～1之间。 注2：热红外波段的穿透深度约为0.1入。～10入。之间。 3.18 表面温度 surface temperature 表皮温度 skin temperature 厚度等于穿透深度的表皮的综合温度。 注：单位为开尔文（K）。 3.19 空气动力学温度 aerodynamic temperature 空气温度廓线外推至源/汇位置处的温度 注：单位为开尔文（K）。 3.20 辐射温度 radiation temperature;radiative temperature 与热辐射体总辐射出射度相等的黑体的温度 注：单位为开尔文（K)。 ［来源：GB/T36299—2018，3.15，有修改］ 3.21 亮度温度 brightness temperature 辐射亮度温度 radiancetemperature 亮温 在同一波长间隔上，与光谱辐射亮度相同的黑体的温度 注：单位为开尔文（K)。 4 GB/T41541—20