第7章 微波遥感与成像.ppt

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第7章 微波遥感与成像.ppt

* 天线增益:某一方向上的天线增益是指该方向上的 功率通量密度和理想点源 或 半波振子在最大辐射方向上的功率通量密度之比。 水平波束宽度:在水平方向上,在最大辐射方向2侧,辐射功率下降3dB的两个方向的夹角。 垂直波束宽度:在垂直方向上,在最大辐射方向2侧,辐射功率下降3dB的2个方向的夹角。 单级化天线和双极化天线的区别在于一根双极化天线等于2根单极化天线。 当电磁波在空间传播时,其电场强度矢量的方向具有固定的规律,这种现象称为电磁波的极化。 极化方式是卫星电视信号的电磁场振动方向的变化方式。极化方式分为垂直极化和水平极化。 极化方向:天线向周围空间辐射电磁波。电磁波由电场和磁场构成。人为规定:电场的方向就是天线极化方向。一般使用的天线为单极化的。 天线对空间不同方向具有不同的辐射或接受能力,这就是天线的方向性。 衡量天线方向性通常使用方向图,在水平方向上,辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线,有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。 * 根据发射波和接收波间的时间差,测出距离。 * 极化方式对目标回波强度影响很大 * 1.人工发射的探测波束 Radar 雷达 微波 Lidar 激光 紫外---可见—红外—微波 Sonar 声纳 2. 波谱特征 发射性好 波束窄 方向性好 受大地电磁辐射影响小 可以穿透大气层,具全天候工作能力 对地表具一定的穿透力 * 侧视雷达(SLR):side-looking radar system * 真实孔径侧视雷达 天线特性 发射与接收 脉冲信号与处理 影响信号强度的主要因素 地物特性、形状、坡向、地表粗造度 距离分辨力—脉冲发射方向上能分辨两个目标的最小距离 Rr=?c/2*sec? (? --脉冲宽度 ?--俯角) 方位分辨力 ---相邻两波束间能分辨两目标的最小距离 R ? =?R (?--波辫角 R---斜距) * 全天候遥感模式:白昼、阴天、天雾、雨天环境下的遥感 智能传感器:多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相为一体,并与GPS相干激光测高及激光断面扫描技术相集成,形成。 雷达干涉测量技术(INSAR):提供大范围内的DEM(数字高程模型) 差分干涉雷达技术(D-INSAR):用来监测地表的水平和垂直移动 土地利用状况的变化 精度可达到3m(近程)~9cm(远程) 利用ERS-l和ERS-2的重复轨道数据,导出5cm最佳精度的DEM数据 差分干涉雷达测定相对位移量可达到厘米-毫米级精度。 * 在平滑表面A处,雷达波全部被反射,没有产生后向散射,在雷达图像上呈现黑色。在比较粗糙的B处,有部分后向散射被雷达天线接收,在图像上呈现明亮。 * Local incidence angle * 雷达侧视地面目标时,如果与地面线性目标的走向垂直(A),在图像上就表现明显,否则(B),就弱。 * 形成角反射器的原理 * 城市地区的雷达图像上角反射器现象严重 * 雷达后向体(volume scattering)散射 * 雷达图像特性 * 光 斑 * 光 斑 * 均匀草地成像后,没有光斑时(A),有光斑时(B)。 * 先进雷达技术应用 * 立体雷达测量成图技术--相反的观测方向得到的立体像对,非常有用。 * 相位差与相干雷达 * 干涉雷达系统原理就是在平台上安装两个天线,但要求错开一点距离,对地面目标探测后,通过计算A便可求出地面高程。 * 通过干涉雷达获得的地面高程图像 * 聚束SAR图像 * 干涉SAR重复轨道相位图 * 通过干涉雷达获得的地面三维高程图像 * 航空雷达遥感系统基本原理 * 航天雷达遥感系统基本原理 * L波段合成孔径雷达 机载合成孔径雷达系统 * L-波段机载SAR用于洪水监测 L-SAR表明损害的堤坝和淹没地区 * 都江堰地区机载L-SAR图像 * 金门L-SAR图像 * 加拿大Convair-580 C/X SAR 系统 加拿大Sea Ice and Terrain Assessment(STAR)系统 美国NASA的AirSAR系统 * 航天雷达系统 SEASAT卫星雷达系统 欧空局ERS-一系列卫星雷达系统 日本JERS-一系列卫星雷达系统 * RADASAT覆盖500公里,可选择多种模式 加拿大的RADASAT卫星雷达系统 * 机载三维成像仪 * * * 雷达,将电磁能量以定向方式发设至空间之中,藉由接收空间内存在物体所反射之电波,可以计算出该物体之方向,高度及速度.并且可以探测物体的形状,以地面为目标的雷达可以探测地面的精确形状。 1922年美国泰勒和杨建议在两艘军舰上装备高频发射机和接收

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