光强、频率、相位和偏振,是刻画电磁波的四大属性。高光谱遥感研究着重于研究地物的光强属性。偏振属性作为遥感的又一信息源,近年来备受关注,取得了长足的进展。偏振是指波的振动方向对于传播方向的不对称性。偏振(在微波谱段称为极化)是电磁波的重要特征。太阳光是电磁波,是具有偏振性的横波,但在各个方向偏振度相同,但经过自然界不同地物的吸收、反射、折射,其电矢量垂直分量和水平分量不再相等,因此表现出不同方向的振动强度的差异,这就产生了偏振现象,成为部分偏振光或线偏振光。自然界中,植物叶片、江河湖海的水面、冰雪、土壤、沙漠、云、岩石等物体都充当着天然反射起偏器的作用。物体的表面粗糙度、结构纹理、化学成分、含水量、光入射角度的不同,都会影响反射光波的偏振状态。　　 本论文的研究围绕岩石偏振测量及特性分析来展开,主要目的是对岩石多角度偏振高光谱进行测量;探究岩石的多角度偏振度的波谱特征。并初步探讨目前还未展开研究的表面粗糙度及岩石成分与偏振度参数的相关关系。拓展偏振遥感理论,为提升偏振遥感的精度及应用领域提供理论依据。　　 本论文的主要实验工作是在东北师范大学的大型BRDF测量平台上,利用工作波段为350nm～2500nm的ASD光谱仪完成的。　　 论文的主要创新点与成果如下:　　 1)针对偏振遥感以往的研究主要在微波及激光方面展开,研究结果不能有效反映岩石矿物的连续波谱特征。该论文首次系统测量了岩石在可见光近红外波段上(350-2500nm)的多角度偏振光谱:系统分析了采用的测量系统、实验流程及实验误差;　　 2)基于实验数据的分析发现偏振度与无偏光谱在波谱上有特征峰谷的对应关系,指出该对应关系对于偏振遥感研究借鉴利用高光谱遥感特征波段的现有研究成果有重要意义;　　 3)总结了岩石偏振度随探测天顶角及探测方位角变化的规律及异同;针对波谱随探测角度的变化主要由表面粗糙度因素影响,以一种常见岩石为例,定量分析了表面粗糙度因素对岩石偏振度的影响作用;　　 4)对岩石组成成分与偏振度波谱的关系进行了初步实验分析,选取灰岩.白云岩系列岩石样本。利用Ca2+、Mg2+特征谱段2300～2350nm波段分析表明,CaO含量、MgO含量与偏振度的峰值与出现波长都有强相关关系。与高光谱分析的规律一致。高光谱的研究可以对其进行验证。结论表明偏振度波谱能够用于分析岩石成分的差异,为地物特性反演提供了另一种可用的信息源。