微波遥感复习.doc

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1、一、概论1.微波遥感：利用微波传感器接收地面各种地物发射和反射的微波信号，藉以识别、分析地物，提取所需的信息。2.极化：电磁波的电场振动方向的变化趋势3.后向散射：散射波的方向和入射方向相反，这个方向上的散射就称作后向散射4.微波与物质相互作用的形式：反射、散射、吸收、透射5.大气对微波的衰减作用主要是大气中水分子和氧分子对微波的吸收，大气微粒对微波的散射。大气微粒可分为三类，水滴、冰粒和尘埃。水粒组成的云粒子，瑞利散射；降水云层中的粒子，米氏散射。6.氧气分子的吸收中心波长位于0.253cm和0.50cm处；水气吸收谱线随电磁波频率增高而增强，在23G

2、HZ处有一个突变。7.雷达卫星所采用的波段（一般是C（4~8GHz）、L（1~2GHz）波段）C波段：ERS,RADASAT,ENVISAT,XSAR/SRTM;L波段：SEASAT,SIR,JERS,S波段：ALMAZ8.微波遥感的优点n微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力。n全天时工作能力。n微波对地物具有一定穿透性。n微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的信息。n微波遥感的主动方式不仅记录电磁波振幅信号，而且可以记录电磁波相位信息。n行星际探测的主要手段。缺点n雷达图像分辨率较低n雷达成像处理困难n数据源较少二、微波遥感系统9.相干与非相干

3、性从远处两个靠得较近的物体反射回来的波是高度相干的。因而用这类电磁波的遥感器进行成像时，获取的图像上有的地方可能没有接收到任何功率，有的地方从这两个物体接收到的反射功率则可能是其中一个物体的平均反射功率的四倍。正因为波的相干性，微波雷达图像的像片上会出现颗粒状或斑点状的特征，这是一般非相干的可见光像片所没有的，也是对解译很有意义的信息。10.微波主动遥感：微波散射计，雷达高度计，侧视雷达（固定孔径雷达，合成孔径雷达）微波被动遥感：微波辐射计11.微波散射计作用：测量地物表面的散射或反射特性，主要用于测量目标的散射特性随雷达波束入射角变化的规律，也可用于研

4、究极化和波长对目标散射的影响。12.微波辐射指任何物体在向外辐射红外线的同时，也辐射微波。微波辐射特点如下：1）微波与红外线相对，是物体低温条件下的重要辐射特性，温度越低，微波辐射越强2）微波辐射的强度比红外辐射的强度弱的多，需要经过处理才能够使用接收器接收　　3）在遥感技术运用中，不同地物间的微波辐射差异较红外辐射差异更大，因此微波可以帮助识别在可见光与红外波段难以识别的地物。1.合成孔径的基本思想是用一个小天线沿一直线方向不断移动，在移动中每个位置上发射一个信号，接收相应发射位置的回波信号存储下来。存储时必须同时保存接收信号的振幅和相位。2.提高雷达

5、分辨率的手段真实孔径雷达，方位分辨率：加大天线孔径，采用波长较短的电磁波，缩短观测距离合成孔径雷达，方位分辨率：减小天线孔径距离分辨率：减小脉冲长度，但会使信噪比下降，故一般采用脉冲压缩技术3.真实孔径雷达成像过程侧面天线——发射窄脉冲——地物反射——天线收集——成像过程——形成影像4.雷达方程与灰度方程雷达方程物理意义：建立影像灰度值和地物散射特征之间的关系归一化辐射方向图方向图立体角方向系数：天线在该方向上的归一化辐射方向图与辐射方向图在4π立体角内的平均值之比增益系数：天线辐射的功率密度/无耗各向同性天线辐射功率密度天线方向图：雷达天线在各个方向的

6、增益系数雷达方程：灰度方程：一、微波图像的特点5.侧视雷达图像参数1)波长•地面粗糙度的衡量•穿透深度的相关参量2)俯角（入射角）•地区平均坡度对照射角度的要求•一般意义下的入射角3)显示方式•地距显示方式与斜距显示方式•比例尺一致与不一致•地距影像有利分析判读斜距影像有利几何处理4)极化方式1.图像的质量参数空间分辨率、灰度分辨率、体分辨率、灰度范围、几何精度2.航向的比例尺是一个常量，它取决于胶片记录地物目标的卷片速度与飞机或卫星航速之比。距离向的比例尺随入射角的改变而改变。3.几何特点：1)斜距显示的近距离压缩2)透视收缩和叠掩透视收缩：起伏地形的

7、雷达影像山坡长度的按比例计算后比实际长度短叠掩：山顶的回波比山脚的回波先被雷达接收记录，从而使山顶影像叠置在山底之前的图像失真现象。前坡长度，后坡长度3)雷达阴影雷达阴影的大小与β角有关，β角越小，阴影越大4.侧视雷达图像的信息特点地物对雷达波束的反应由目标的性质和电磁波波长决定，波长不同，对地物的穿透性是不一样的。地物本身的结构，表面的粗糙度和介电性能不同，则会对电磁波的穿透、反射（或散射）和吸收带来不同程度的效应。5.地物目标的几种类型分布型目标：同类地物,具有一定表面粗糙度大面积；点目标：比分辨单元小得多,有时信号很强；硬目标：既不占有相当面积，又

8、不限制在分辨单元之内的地物。信号很强，角反射效应、谐振效应、线导体。6.影像雷达