现代遥感导论66.ppt

雷达遥感长于获取地物微几何起伏、物理状况信息，特别对金属地物十分敏感。 利用雷达电磁波的谐振效应可以获取某些几何特征相同的特殊群体地物，比如河滩地的鹅卵石、蝗虫群等。 雷达遥感影像可以制作伪彩色合成影像。 第六章 微波遥感数据 本章提要(…) §1 主动微波遥感 §2 雷达图像的特点 §3 激光雷达 本章主要介绍主动微波 遥感数据，重点是雷达 遥感成像原理、数据的 获取和图像特点，最后 介绍了激光雷达。 §1 主动微波遥感 主动微波传感器 机载雷达遥感系统（SLAR） 星载雷达遥感系统 主动微波传感器 微波遥感的传感器有成像和非成像方式两种类型。 雷达是主动微波遥感成像的传感器 非成像方式如散射计、高度计、无线电地下探测器 成像方式如微波辐射计和雷达 真实孔径侧视雷达采用真实长度的天线接收地物后向散射 并通过侧视成像 合成孔径雷达通过一定的信号处理方法，使得合成孔径雷 达的等效孔径长度相当于一个真实孔径雷达的天线长度,从 而提高分辨率 微波（雷达）遥感成像过程示意图 微波遥感成像机理 微波（雷达）遥感传感器包括天线、信号发射与接收设备。 微波遥感成像机理 侧视雷达 距离分辨率：在侧视方向上的分辨率，垂直于飞行方向。 微波遥感成像机理 将地物 A B 两点区分开来的条件是其回波时间间隔必须为： τ 距离向分解 T 为脉冲周期；c 为光速； θ 为入射角；△y 为距离向分辨率 ① 当θ变小，sinθ趋近于 0 ， △y 趋近于无穷大，这就是雷达遥 感必须侧视的原因； ② 调制脉冲周期必须尽可能地小，以提高距离向分辨率； ③ 距离向分辨率△y 与航高H 无关； ④ 距离向分辨率并非为一个常数，比例尺随着 y 增大（ θ增大）而增大。 侧视雷达 方位分辨率：沿航线方向上的分辨率，平行于飞行方向，又称沿迹分辨率。 微波遥感成像机理 注意：⑴ 方位向的几何分辨率取决于雷达波束在方位向的张角β 。 根据雷达天线理论： β ≈ λ/ D （ D为雷达天线口径 ） ra= β×R= λ×R/D （R为斜距） ⑵ 方位分辨率与航高有关。 合成孔径雷达 基本思想：用一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动。在移动中选择若干个位置，在每个位置上发射一个信号，接收相应发射位置的回波信号贮存记录下来。存贮时同时保存接收信号的幅度和相位。 以实际孔径天线进行工作的侧视雷达，称为真实孔径侧视雷达（RAR） 合成孔径雷达（SAR） 完全摆脱了受雷达天线孔径的束缚，将提高方位向几何分辨率问题转换为传感器响应速度记录地物目标回波相位史变化过程问题，从而有效地提高了雷达遥感图像方位向（X 向）几何分辨率。 SAR实际上对于地面一个点进行多次测试其反射回波，然后将这些回波按其相位变化次序合成起来，由此等效于一个孔径巨大的天线。这样，对于航迹向（X向）的分辨率取决于对一个点进行测试回波的次数。 SAR 传感器可以装载在飞机上，也可以装载在卫星上。自SAR 出现后，RAR 就被取代了。 SAR 成象过程更为复杂，噪声信号也更为强烈，噪声讯号多为点状，遥感中称之为斑点噪声。 §2 微波遥感成像机理 机载雷达遥感系统（SLAR） 雷达的遥感平台有飞机和卫星，以飞机为平台的雷达叫机载雷达遥感（Side-looking airborne radar，SLAR）。 星载雷达遥感系统 参数 SIR SIR-C/X-SAR ALMAZ-1 ERS-1 ERS-2 JERS-1 Radarsat A B 发射日期 1981.11 1984.10 1994.4 1991.3 1991.7 1995春 1992.2 1995.11 轨道高 度（km） 245～260 225 300～360 785 785 568 798 波长 (cm)/波 段 23.5 /L 23.5/L.C.X 10/S 5.7/C C 23/L 5.6/C 极化 HH 全极化 HH VV HH HH HH 入射角 47°～53° 15°～60° 15°～60° 30°～60° 23° 24° 35° 10°～60° 距离分 辨率(m) 46-14 10-60 30 30 25 18 9~100 方位分 辨率(m) 25 30 10-15 30 25 18 9~100 覆盖宽 度(km) 50 15~90 2×350 100 100 75 45~500 发射国 家 美国 美国 前苏联 欧空局 欧空局 日本 加拿大 工作寿 命(年) 18个月