自然界中一切物体在发射电磁波的同时，也被其它物体发射电磁波所辐射。遥感的辐射源可分自然电磁辐射源和人工电磁辐射源两类，它们之间没有什么原则区别。就象电磁波谱一样，从高频率到低频率是连续的。物质发射的电磁辐射也是连续的。

（一）自然辐射源

自然辐射源主要包括太阳辐射和地物的热辐射。太阳辐射是可见光及近红外遥感的主要辐射源，地球是远红外遥感的主要辐射源。

1.太阳辐射。太阳辐射是地球上生物、大气运动的能源，也是被动式遥感系统中重要的自然辐射源。太阳表面温度约有6000K，内部温度则更高。图2-3为地球表面所测的太阳光谱辐射强度曲线，其中上部那条连续曲线是地球大气层以上粗略的太阳辐射光谱曲线，它与温度为5900K的理想黑体所产生的光谱曲线相似（如图2-3中虚线所示）。在遥感理论计算中就利用这种黑体来模拟太阳辐射光谱。太阳辐射覆盖了很宽的波长范围，由1Å直至10m以上，包括γ射线、紫外线、红外线、微波及无线电波。太阳辐射能主要集中在0.3—3μm段，最大辐射强度位于波长0.47μm左右。由于太阳辐射的大部分能量集中在0.4—0.76μm之间的可见光波段，所以太阳辐射一般称为短波辐射。太阳辐射能量中各波段所占的能量的百分比见表2-2。

太阳辐射主要是由太阳大气辐射所构成，太阳辐射在射出太阳大气后，已有部分的太阳辐射能为太阳大气（主要是氢和氮）所吸收，使太阳辐射能量受到一部分损失。

表2-2  太阳辐射能量中各波段所占比例

太阳辐射以电磁波的形式，通过宇宙空间到达地球表面（约1.5×108km），全程时间约500秒。地球挡在太阳辐射的路径上，以半个球面承受太阳辐射。在地球表面上各部分承受太阳辐射的强度是不相等的。当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直于太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为1385±7W/m2。此数值称为太阳常数。一般来说，垂直于太阳辐射线的地球单位面积上所接受到的辐射能量与太阳至地球距离的平方成反比。太阳常数不是恒定不变的，一年内约有7%的变动。太阳辐射先通过大气圈，然后到达地面。由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射，所以投射到地表面上的太阳辐射强度有很大衰减（图2-3）。

2.地球的电磁辐射。地球辐射可分为两个部分：短波（0.3—2.5μm）和长波（6μm以上）部分。

地球表面平均温度 27℃（绝对温度300K），地球辐射峰值波长为 9.66μm。在 9—10μm之间，地球辐射属于远红外波段。

图2-4为太阳与地球辐射的电磁波谱。图中可见，右边上方平滑曲线代表黑体辐射300K时的能量分布曲线，下方不规则曲线代表地球表面的实测辐射能量分布曲线，上方黑体辐射曲线包罗了地球表面辐射能量分布曲线。

图2-4左边为太阳辐射波谱曲线，该曲线与地球辐射的波谱曲线在波长5μm上方处相交。当对地面目标地物进行遥感探测时，传感器接收到小于3μm波长，主要是地物反射太阳辐射的能量，而地球自身的热辐射极弱，可忽略不计；传感器接收到大于6μm波长，主要是地物本身的热辐射能量；在3—6μm中红外波段，太阳与地球的热辐射均要考虑。所以在进行红外遥感探测时，选择清晨时间，其目的就是为了避免太阳辐射的影响。地球除了部分反射太阳辐射以外，还以火山喷发、温泉和大地热流等形式，不断地向宇宙空间辐射能量。每年通过地表面流出的总热量约为1×1021J。

（二）人工辐射源

主动式遥感采用人工辐射源。人工辐射源是指人为发射的具有一定波长（或一定频率）的波束。工作时接收地物散射该光束返回的后向反射信号强弱，从而探知地物或测距，称为雷达探测。雷达又可分为微波雷达和激光雷达。在微波遥感中，目前常用的主要为侧视雷达。

1.微波辐射源。在微波遥感中常用的波段为0.8—30cm。微波遥感的探测波段与相应频率如表2-3中所列。由于微波波长比可见光、红外线波长要长。因此，在技术上微波遥感应用的主要是电学技术，而可见光、红外遥感应用则偏重于光学技术。在应用上微波遥感具有以下一系列特点：

（1）具有全天候全天时探测能力。雷达是主动式传感器，它不依靠太阳辐射，因此能昼夜获得同等质量的影像。由于微波波长长，受大气干扰小，一般厚云层（除特别恶劣气候条件外）微波都可以透过，故可全天候进行探测，这是可见光与红外遥感所不能相比的。

（2）微波对某些物质具有一定的穿透能力，能直接透过植被覆盖，对于冰、雪和土壤等表层覆盖物也有一定的穿透能力。

（3）某些物质的光谱在微波波段有较大的差异。这样，在可见光与红外遥感中不易区分的一些物体，在微波遥感中则容易区别。

表2-3  微波遥感的探测波段频率表

2.激光辐射源。目前研究成功的激光器种类很多。按照工作物质的类型可分为：气体激光器、液体激光器、固体激光器、半导体激光器和化学激光器等；按激光输出方式可分为：连续输出激光器和脉冲输出激光器。激光器发射光谱的波长范围较宽，短波波长可至0.24μm以下，长波波长可至1000μm，输出功率低的仅几微瓦，高的可达几兆兆瓦以上。

激光在遥感技术中逐渐得到应用，其中应用较广的为激光雷达。激光雷达使用脉冲激光器，它可精确测定卫星的位置、高度、速度等，也可测量地形、绘制地图、记录海面波浪情况，还可利用物体的散射性及荧光、吸收等性能监测污染和勘查资源。在遥感图像处理中，采用激光输出器和激光存储器，可大大提高图像处理的速度和精度。