微波遥感
1．微波遥感的优势与不⾜？优越性1．微波能穿透云雾，⾬雪，具有全天候⼯作能⼒2．微波对地
物有⼀定的穿透能⼒3．微波能提供不同于可见光和热红外遥感所能提供的某些信息4．微波遥感的主动⽅式可进⾏⼲涉测量。不⾜1．雷达传感器的空间分辨能⼒⽐可见光和近红外传感器低
2．其特殊的成像⽅式使得数据处理和解译相对困难3．与可见光和红外传感器数据不能在空间上位置⼀致
2．电磁波的⼲涉：有两个（或两个以上的）频率，振动⽅向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波在空间叠加时，合成波振幅为各个波振幅的⽮量和。因此，会出现交叠区某些地⽅振动增强，某些地⽅振动减弱或完全抵消现象，这种现象称为电磁波的⼲涉
3．电磁波的衍射：如果电磁波投射在⼀个它不能透过的有限⼤⼩的障碍物上，将会有⼀部分波从障碍物边界外通过。这部分波在超越障碍物时，会改变⽅向，绕过边缘到达障碍物后⾯，这种使⼀些辐射量发⽣⽅向改变的现象称为电磁波的衍射4．电磁波的极化：波的极化是指在空间给定点上电场强度⽮量的取向随时间变化的特性。⽤电场强度⽮量的端点在空间描绘出的轨迹来表⽰。如果这种变化具有确定的规律，就称为极化电磁波
5．微波的主要⼤⽓效应（1）⼀般来说，电磁波波长越短（频率⾼），⼤⽓衰减越显著，相反，波长越长（频率低），⼤⽓衰减可忽略（2）⼤⽓对微波的衰减作⽤主要有：1．⼤⽓中的⽔分⼦和氧分⼦对微波的吸收2．⼤⽓微粒对微波的散射（微粒直径<；波长，发⽣瑞利散射；微粒直径>波长，发⽣⽶⽒散射）3．随波长的减⼩，云层微粒与⾬滴微粒对微波的衰减也变得愈发显著
1．微波散射计：是⼀种有源微波遥感器，功能是测量地物表⾯（或体积）的散射或反射特性 jamario moon2．微波⾼度计：⾼度计是⼀种主动式微波测量仪，具有独特的全天时，长时间历程，观测⾯积⼤，观测精度⾼，时间准同步，信息量⼤的能⼒和特点、
3．真实（合成）孔径雷达：运动平台携带真实孔径天线从空中掠过，由天线向平台的⼀侧或两侧发射波束并扫描地⾯。这些波束在平台运动的⽅向上是很窄的，⽽在垂直于平台运动⽅向上是延展的 4．多普勒效应：物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动⽽产⽣变化
5．⽅位向分辨率：平⾏于雷达飞⾏⽅向的分辨率
6．距离向分辨率：垂直于雷达飞⾏⽅向的分辨率
7．.天线相关概念（1）辐射⽅向图：天线辐射能量在三维⾓空间呈⼀定的分布，把这种分布归⼀化后所绘制的曲线称为天线辐射⽅向图
（2）主瓣宽度（半功率波束宽度）：归⼀化辐射强度为最⼤值⼀半所对应的两个⽅位⾓之间的⾓度
（3）⽅向性系数：相对于平均辐射强度的最⼤辐射强度
（4）有效⾯积（5）增益：被测天线辐射的功率密度率密度S ri 的⽐值天线孔径⾯积愈⼤，它具有更强的⽅向性（更窄的波束宽度）；孔径效率低导致⽅向性变差。⽽孔径效率愈⾼，天线的主波束效率将随之下降，因⽽天线的⽅向性强与波束效率⾼之间有⽭盾
（6）扫描⽅式：环形扫描、圆锥扫描、矩形扫描
（7）扫描周期：完成⼀次探测空间扫描所需要的时间
8．天线互易性：同⼀天线⽤作发射或接收信号时，其性能不变
9．熟悉应⽤较⼴的航空、航天飞机、卫星微波遥感系统？（1）机载雷达系统（最早的成像雷达系）： AIRSAR
（NASA/JPL ），CV-580（2）航天飞机雷达系统：SIR-A, SIR-B, SIR-C/X-SAR （3）星载雷达系统：SEASA T, ERS, JERS, Radarsat
10．简单介绍RADARSAT-2 卫星主要特点？（1）⾼分辨率模式（最⾼为1⽶）：更精细的⽬标检测、识别、可以获取最⼤信息（2）四极化模式（HH+HV+VV+VH)：改进地物识别、变化监测及分类的能⼒（3）近实时编程服务：可满⾜处理紧急情况，需要快速得到图像⽤户的需求（4）左右视功能：提⾼了重访频率和监测效率（5）近实时交付能⼒：数据接收后2-4⼩时可以交付产品，对突发事态处理 (φθ,r S ()φθ,G ()()ri
r
S S G φθφθ,,=
有较好的帮助。（6）较强的星上存储能⼒：拥有305G的星上存储能⼒，可获取世界任何地⽅的数据1．体分辨率：空间分辨率*灰度分辨率
空间分辨率：可区分的两个地物⽬标的最⼩距离
灰度分辨率：可分辨率出两个地物⽬标的最⼩灰度对⽐度
2．侧视雷达图像的近距离压缩
航迹向⽐例尺：取决于胶⽚记录地物⽬标的卷⽚速度与平台航速之⽐。
距离向⽐例尺：在斜距显⽰的图像上不是常数，它与俯⾓成反⽐。
3．透视收缩：⼭坡在斜距图像上显⽰坡长L’，⽽坡长为L，L’2011年中央一号文件全文
雷达叠掩雷达收缩
4．叠掩：⼭坡在斜距图像上显⽰坡长L’，⽽坡长为L，L’Rm>RI，这种图像形变叫叠演图像叠掩的形成条件：⼊射⾓θ<0°，即α+β>90°
5．体散射：当雷达波束穿透地物时，由于地物内物质的不均匀性，和不连续的空间位置分布，引起体内散射的各向同性。6．侧视雷达系统的基本⼯作参数包括哪些内容？（1）雷达波长：地⾯粗糙度的衡量、波的穿透能⼒（2）雷达的极化⽅式：不同的极化⽅式对应不同的地物回波响应（3）雷达波束的⼊射⾓：⼊射⾓不同，回波效果不同（4）雷达波束的照射带宽：雷达波束照射带内对应不同的俯⾓（5）雷达图像的显⽰⽅式：地距形式、斜距形式 7．影响雷达图像⾊调的因素主要有哪些？（1）表⾯粗糙度的影响：粗糙表⾯在图像上的⾊调是亮⾊调，稍粗糙表⾯的是灰⾊调，光滑表⾯的是暗⾊调。（2）复介电常数：复介电常数越⾼，反射雷达波束的作⽤越强，穿透作⽤越⼩。（3）波长：1.。波长影响地物表⾯有效粗糙度, 2波长不同，⽬标物质的衰减作⽤和复介电常数不同（4）⼊射⾓：1⼊射⾓影响⽬标表⾯有效粗糙度, 2 ⼊射⾓变化，影响平均散射系数（5）极化⽅式：1电磁波与地表相互作⽤时，会使电磁波的极化⽅向产⽣不同程度的旋转。2当地表较光滑时，回波与极化有相关关系。3产⽣交叉极化的过程称为去极化。（6）亚表⾯粗糙度和体散射（7）⾓反射器效应
8．何谓⾓反射器：当地物⽬标具有两个或三个相互垂直的光滑表⾯时，就是所谓的⾓反射器。
十七大报告⾓反射器的效应：（1）使回波信号相互增强（2）两⾯⾓⽽⾔，出现亮线（3）三⾯交点出现亮点（4）两⾯⾓时，当指向⾓90°时，回波最强（5）不同材料的⾓反射器效应不同
9．按地物⽬标对雷达波束反应不同可将地物分为哪⼏类，分别解释并举例说明？
（1）分布型⽬标（⾯⽬标）：由许多同⼀类型的物质或点组成。这些组成物质或点的位置分布是随机的。只有表⾯⾜够粗糙⼜具有较⼤的⾯积的地物⽬标才是分布⽬标。（农⽥，林地）（2）点⽬标：指⽐分辩单元⼩得多的地物⽬标，即是在⼀个像素所对应的地块内⽐较⼩的独⽴地物⽬标（⼤⾯积随
机分布的孤⽴地物）（3）硬⽬标：既不占有相当⾯积，⼜不限制在分辩单元之内的地物，其在图像上往往表现为⼀系列亮点或⼀定形状的亮线。（桥梁，输电线）
10．植被、⼟壤、海洋、冰雪各⾃的散射特性有哪些？
植被：（1）同极化与交叉极化之间存在差异（2）曲线呈平⾏趋势，对⼊射⾓不敏感（3）含⽔量⾼时，
散射系数值增⼤（4）不同波长的散射系数差异明显（5）不同作物不同⽣长期内，散射特性不同
⼟壤：（1）⼊射⾓增⼤，⼟壤散射系数减⼩（2）粗糙度增加，曲线变平缓（3）不同粗糙度⼟壤散射特性曲线都交于同⼀⼊射⾓。
海洋：（1）海⾯散射系数随⼊射⾓变化的曲线斜率与风速有关；（2）逆风向散射系数⼤于其他⽅向（3）油污覆盖海⾯雷达图像呈⿊⾊，海⾯杂物为亮点
冰雪：（1）冰⾯回波信号很弱，呈⿊⾊（2）融化阶段，浮冰增加了⽔⾯粗糙度，雷达信号显著增强（3）雪的回波信号往往夹杂有地物的回波信息（4）雪层含⽔量不同，雷达回波信号也不同（5）雪层厚度对雷达回波具有不同影响（6）不同雷达波对雪的穿透程度不同，回波信号也不同
1．雷达图像校准的⽬的？包括哪些具体内容？
校准⽬的:（1）改正雷达系统本⾝的衰变造成接收信号的误差；（2）改正由于环境⼲扰造成的信号混杂或噪声带来的误差。最终使雷达图像所反映的信号最⼤程度上真实表现地物⽬标的回波强度。
具体内容：（1）内部校准（克服信号获得过程中的系统误差）（2）外部校准（解决回波量测过程中的随机误差）
2．雷达图像的定标？世界因生命而精彩
雷达图像定标：确定图像的灰度与标准雷达散射截⾯的关系
原理：确定地物⽬标回波功率与图像灰度值之间的传递函数
（1）同⼀幅雷达图像上两个不同⽬标（或区域）的雷达截⾯积（或后向散射系数）之间相对测量：短时期相对定标：指的是数秒钟的时间尺度，通常是在同⼀景图像内，要求是⽬标之间后向散射系数⽐值的正确性。（2）不同幅雷达图像（不同地域、或不同时相、或不同雷达系统）之间雷达截⾯积或后向散射系数的相对测量：长时期相对定标：长时期指数⼩时⾄数年，通常同⼀地域的不同时相、不同地域或不同的任务，甚⾄不同的雷达系统获得的图像定标（3）雷达截⾯积或后向散射系数的绝对测量：绝对定标：绝对定标要求的后向散射系数与实际⽬标的相⼀致。
3．雷达图像模拟的概念及应⽤？专用小学生校车安全技术条件
（1）概念：根据地⾯实际情况或其他资料，按照雷达图像的成像机理，⽤计算机产⽣⼀幅雷达图像，或根据已有雷达图像产⽣不同频率、不同极化的另外⼀种雷达图像。
（2）应⽤1．雷达系统最优化⽅案的依据2．⽤于图像的⼏何纠正3．⽤于培训图像判读分析⼈员4．军事上⽆⼈驾驶飞机的导航、制导5⽤作地物⽬标散射特性与雷达图像定量关系的参照
1．等效中⼼投影：假设在雷达天线⼯作的同时，有⼀架相机在天线位置处拍摄了与雷达影像平均⽐例尺⼀致的⼀张像⽚。利⽤中⼼投影的构像基本公式——共线⽅程来表达像点、⽬标点和雷达天线中⼼（投影中⼼）点三者之间的坐标关系。
2．锚点校正法：预先在地形图上确定⼀个格⽹，格⽹的间距由地形情况确定，然后读取格⽹点上的⾼程，建⽴DEM。对格⽹点按构像⽅程计算图像坐标。然后再对⽹格内的点按⼀次多项式内插，内插后得到校正后图像。
3．引起侧视雷达图像的⼏何变形的因素有哪些？
（1）斜距投影变形（2）外⽅位元素变化的影响（3）地形起伏的影响（4）地球曲率的影响（5）⼤⽓折射的影响（6）地球⾃转的影
4．利⽤雷达模拟图像进⾏⼏何校正主要流程？
（1）．⽣成雷达图像的模拟图像（2）．选取控制点（3）．建⽴纠正多项式（4）．像元重采样，完成实际图像的⼏何精校正
共轭亚油酸5．基于等效中⼼投影的构像⽅程
侧视雷达的构像⽅程：
-=-+=-=='')()
()()()(022Z Y f f y d y Z X f x r r p p 1．单张雷达图像量测应注意的问题
（1）地形起伏较⼩的地区，可保证⼀定的量测精度（2）光点尺⼨的补偿（3）．地距图像和斜距图
2．斜距侧视雷达图像距离量测的⼀般步骤
3．雷达⼲涉测量的三种⼯作⽅式
1．重轨⼲涉测量：这种⽅式只需要⼀个天线，在尽可能短的时间内，在⼤致相同的轨道上，两次获取同⼀地区的数据2．距离向⼲涉测量（交轨⼲涉测量）：飞⾏平台上同时装载两个天线，其中⼀个负责发射并接收雷达波束，另⼀个只负责接收，这样基线固定，只要能确定平台位置，就可获得⾼质量的⼲涉测量数据和⾼程计算结果。基线选择余地较⼩，⼀般航空平台上多采⽤这种⽅式。
3．⽅位向⼲涉测量（顺轨交涉测量）：两个天线安置的位置是⼀前⼀后的，在这种⼯作模式之下，地物点的相位差是由观测
期间地物点的相对运动引起的
4．雷达⼲涉测量主要包括哪些步骤？
（1）数据配准 1．即确保⽤于计算⼲涉相位的两幅图像的点必须对应同⼀地⾯点2．这步⼯作中主要包括：⽣成影像，去除噪声，影像显⽰，重叠区的确定和数据配准
（2）⼲涉条纹图的⽣成1．数据精确配准后，即可计算每⼀个同名点上的相位差2．并将结果在屏幕上灰度化显⽰出来，这时显⽰图像为⼲涉条纹图（⼲涉图）3．⼲涉图质量的质量估计由相⼲系数作为依据（相⼲系数越⼤，质量越好）
（3）相位解缠 1．将相位由主值或相位差值恢复为真实值的过程（实质是计算相位差整周数部分）2．相位解缠包括两个步骤（1）基于缠绕相位计算解缠相位的相位梯度估算值（2）积分3．相位解缠根据采⽤的积分⽅法分为两类：（1）路径跟踪法（把可能的误差传递限制在噪声区内，选择合适的积分路径隔绝噪声区，阻⽌误差全程传递）（2）最⼩范数法（转为最⼩范数问题，常⽤最⼩⼆乘法，逼近⽔平⽅向和垂直⽅向的相位差，进⾏相位估计）
（4）数字⾼程模型的重建：1．相位解缠后，就可计算每个像元的⾼程值，得到⼀个地⾯⾼程数据集合2．但有两问题：（1）点间的地⾯距离不等间隔（2）整个数据集合是⼀个矩阵状数据集合，与具有地学编码的⾼程数据集合DEM 有差异
5．⼲涉图的平地效应：“平地效应“指⾼度不变的平地在⼲涉图中所表现出来的⼲涉条纹随距离向和⽅位向的变化⽽呈周期性变化的现象
常见“平地效应”消除的⽅法（1）基于轨道参数和成像区域中⼼点的⼤地经纬度-计算平地效应（2）基于的已知的DEM 数据-计算平地效应（3）通过测量距离向和⽅位向的占优势的⼲涉条纹频率-计算平地相位-消除平地效应
6．试述⼲涉测量的主要应⽤（简答）（1）地形制图： 1.区域地形测绘 2.地形图镶嵌 3.DEM 建⽴
（2）地球表⾯的形变场探测 1.地震研究 2.⽕⼭研究 3.冰川研究 4.细微的地形变化（3）海洋研究：主要⽤于海洋表⾯监测
7．试述雷达遥感图像的主要应⽤⼀、测绘⽅⾯的应⽤主要是SAR 图像在制图⽅⾯的应⽤。⼆、农业⽅⾯的应⽤农作物的识别农作物的长势分析⼟壤湿度分析农作物估产。三、林业⽅⾯的应⽤识别林种森林灾害森林储蓄量估测。四、⽔⽂雷达图像能清晰显⽰⽔陆边界、微地形和⼈⼯⽬标，还能提供植
被分布、⼟壤湿度和地表粗糙状况的信息。雷达测得的后向散射系数与地物介电常数有关，因⽽可以从雷达图像中提取⽔分信息。雷达图像还可以⽤于冰川⽅⾯的研究。五、地质矿产雷达成像的⽴体效应增强了地形信息。六、城市与考古。七、海洋海浪⼋、SAR ⼟地应⽤分析 )
()()()()()()()()()()()(332313322212312111S P S P S P S P S P S P S P S P S P Z Z a Y Y a X X a Z Z Z a Y Y a X X a Y Z Z a Y Y a X X a X -+-+-=-+-+-=-+-+-=
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议