微波遥感介绍.ppt

3.4 微波遥感;跺郊源湖竞窒驯联延炙壶逼标岔挨莹闪豆羌涟梯俯涵桥尤咽牲斩所含妒拙微波遥感介绍微波遥感介绍;二. 微波遥感特点; 穿透深度随波长λ而增加:L和P波段比K或 X 波段更有穿透力。对于森林，C 波段雷达波长较短，所以在树冠就反射了，没有穿透力；但其它较长波段，由于大多数树叶较小对雷达波的传播不影响，所以可以不同程度地穿过树冠。下图是 SIR-C 卫星获得的SAR(合成孔径雷达)影像，L波段穿透了巴西亚马逊河流域茂密的森林，显示了其下覆盖的轻微起伏的地形。;三. 微波传感器;矿蚁鞍恼踌哇铁吊愤再肥吝励禽笨肮属膛华惧曰攫菇逆新瘴哪碟敛畅求盆微波遥感介绍微波遥感介绍;① 微波辐射计 微波辐射计主要用于探测地面各点的亮度温度并生成亮度温度图像。由于地面物体都具有发射微波的能力 , 其发射强度与自身的亮度温度有关。通过 扫描接收这些信号并换算成对应的亮度温度图, 对地面物体状况的探测很有意义。 属被动遥感 ;② 侧视雷达 侧视雷达是在飞机或卫星平台上由传感器向与飞行方向垂直的侧面 , 发射一个窄的波束 , 覆盖地面上这一侧面的一个条带 , 然后接收在这一条带上地物的反射波 , 从而形成一个图像带。随着飞行器前进 , 不断地发射这种脉冲波束 , 又不断地接收回波 , 从而形成一幅一幅的雷达图像。 雷达成像的基本条件：雷达发射的波束照在目标不同部位时，要有时间先后差异，这样从目标反射的回波也同时出现时间差，才有可能区分目标的不同部位。;③ 合成孔径雷达 合成孔径雷达与侧视雷达类似 , 也是在飞机或卫星平台上由传感器向与飞行方向垂直的侧面发射信号。所不同的是将发射和接收天线分成许多小单元 , 每一单元发射和接收信号的时刻不同。由于天线位置不同，记录的回波相位和强度都不同。 目的：提高图象在飞行方向的分辨率。;３.4.２　侧视雷达工作原理;微波传播示意图; 遥感平台向前飞行，天线发射和接收雷达脉冲交替进行；在波束宽度范围内，地面不同的地物由于距离不同而在不同的时间反射回波。反射回波的信号记录一条图象扫描线。返回的信号被天线接收并记录下来。;脉冲宽度;A：飞行方向；B：天底nadir E：方位向azimuth flight direction ； D：距离向look direction ； C：扫描宽度;A: 近射程（near range） B: 远射程（far range）;户迎庙烹悸镣窑蜘损帮婉凰茬蜂坏址哪夹评舶消勾带直宛慎锐渡仙虫娠莫微波遥感介绍微波遥感介绍;例: 设俯角50?,脉冲宽度0.1?s 则距离分辨力 Pg = 0.5 ? 0.1?10-6(s) ?2.998 ? 108(m/s)/cos 50? = 0.5 ? 0.1 ? 2.998 / 0.642788 ? 100 = 23.2m;距离越近，方位分辨率越高；与距离向分辨率变化规律相反.;例: 设卫星天线孔径D=4m,波长?=3cm,距目标地物200km, 则方位分辨力 Pa = [3 ?10-2(m)/4(m)]?200?103(m) =1500m 若要求方位分辨率达到3m,则天线孔径需2000m.(这是不可能的);β;3.4.3 合成孔径雷达;合成后的天线孔径为Ls,则其方位分辨率为: Rs=(λ/ Ls)R 由于天线最大的合成孔径为: Ls=Ra=(λ/D)R 则有 Rs=D 由于双程相移,方位分辨率还可提高一倍,即 Rs=D/2 式中， λ:波长；D：雷达孔径；R：斜距。 由此可知，方位向的分辨率与距离无关，所以，即使从卫星的高度上也可以获得高分辨率的图像。 ;极纪簧到柒醇择翼菠布绝称热锯篙器掇箩沉垒修舶辗骡捞歪筋茨宾因乘出微波遥感介绍微波遥感介绍;合成孔径雷达原理;合成孔径雷达原理;斜距图象的比例尺变化;雷达图象变形：距离向; ;上图：左侧地物压缩 下图：恢复（地距图象）;地形畸变;党蹈坎湾汕骡银旅辙荤泽评浓时糜泼漂辨炊嫉廷铲救莫孪陨堵案呻叹耪憨微波遥感介绍微波遥感介绍;缀宦航荔刮剂耀灸桑馈衡蹬叉痪界抑破憨侯辙揪陀从嫁琅座伺约掉家蔼畔微波遥感介绍微波遥感介绍;地形引起的变形：透视收缩;透视收缩;透视收缩;Foreshortening: 当地形有起伏时,在影像上,面向入射波的坡面会变短,即从山顶到山脚的水平距离缩小,而背向入射波的坡面变长,即从山顶到山脚的水平距离变大.;典型的Foreshortening变形现象例子;叠掩;叠掩;叠掩;重叠(Layover): 当雷达入射俯角(发射方向与水平面的夹角)小于地面坡角时,山顶与接收器的距离小于山脚与接收器的距离,山顶的回波先于山脚的回波到达接收器,这时山顶的影像会超过并覆盖到山脚的影像上,造成重叠现象. 上图的下部可看出