地面照度

　　地面照度是指空间地面上直接辐射到地面上的光能量。现场的建筑物的墙壁大多是水泥毛坯墙面，对大功率节能灯辐射到水泥毛坯墙面上的光能量，绝大部分是全部吸收，反射和折射的到地面的光能量极少，在这个空间中，大功率节能灯辐射到地面上的光能量只是直接辐射到地面上的部分。

　　概念

　　地面照度是指太阳光达到地面的光照强度。太阳光透过大气层直接投射到地面的部分，称“直射照度”；被大气层乱反射后投射到地面部分，称“散射照度”。地面照度是直射照度与散射照度的总和。一天之内中午前后直射照度最大，散射照度最小。散射照度影响物景的反差，在航空摄影中多选择在中午前后进行。

　　矢量法在计算空间目标地面照度中的应用

　　空间目标的地面照度计算是很有实际意义的，它是研究目标的光电探测辐射特性等过程中不可缺少的一个环节。本文从基本辐射理论出发，推导了空间漫反射表面的地面照度计算公式，并且介绍了如何采用矢量法对该公式中积分 进行计算，此方法可以应用于所有外形能写出函数关系的目标。1

　　空间漫反射表面的地面照度

　　对空间目标，我们可以认为它是漫反射体，由于目标与太阳的距离相对目标的几何尺寸来说非常大，因此对目标来说，太阳光可以认为是平行光。设太阳的光谱辐照度为E(γ)，目标微面元dA的法线与太阳光方向的夹角为q1，则dA上接收到的太阳辐射为

　　如目标表面的漫反射系数为σ(γ)，则dA发射出的光通量为

　　 由于目标辐射通过的路程是大气，部分辐射由于大气的散射和吸收而损失，设目标与测站之间的距离为R，大气透过率为Ta，根据距离平方反比定律， dA产生的地面照度为：

　　 对目标的整个表面积分，即得到目标的地面照度：

　　 由于θ1， θ2是目标表面微元dA的法线与太阳方向、观测方向的夹角，因此对不同形状的目标，积分 不同，下面将阐述对任意形状的目标，如何用矢量法计算积分 。

　　矢量法计算目标地面照度

　　设目标外形曲面Σ的函数为f(x,y,z)= c（如图1所示）。对图中太阳方向矢量ns，规定其方向为远离目标；对观测方向矢量no，也规定其方向为远离目标；对曲面Σ，规定其上任一点的法向量指向朝外。

　　dA为在Σ上任取的微面元，（x,y,z）为dA中心点坐标，由于dA面积非常小，可以认为其法线为曲面在(x,y,z)处的法线，令其法向量为n，有n= {fx,fy,fz}。则dA的法向量与太阳方向的夹角为：

　　值得注意的是，q 1,q 2不可能对任何的角度都成立，只有当q1,q 2均≤π/2，即cosq1,cosq2均≥0时，目标照射部分才能被观测到，当cosq 1,cosq 2两者之一或两者都