微波遥感理论技术基础--董晓龙(一).pptx

微波遥感理论与技术基础（第一周） ;提纲;课程简介;参考教材;课时安排（1st half）;课时安排（2nd half）;第一章 概述;一、微波遥感的基本概念;遥感的要素;遥感的要素（续1）;电磁波谱与微波遥感;EM Spectrum;微波遥感及其特点;微波遥感的特点;有源微波遥感对阳光辐射的依赖性弱，具有全天时工作的能力；目前的有源遥感器包括激光雷达和微波雷达，其中微波雷达的技术最为成熟，微波雷达可以进行昼夜观测。由于频率较低，能够进行极化接收、相干接收和幅相矢量接收：可以实现通过信号编码调制技术，获得更高的信噪比；可以进行深层次的信号处理，便于提取更多的信息，提高系统的性能；微波波段的频率远低于可见光和红外波段，对于发射、接收和处理系统的响应速度的要求要比可见光和红外波段低得多，所以能够实现更高的系统性能； 在微波波段，发射和接收天线容易实现单一极化方向，所以极化信息在微波遥感中得到很好的应用。而多数的光学遥感器，必须在探测前进行特殊的处理，才能产生偏振信号；;电磁波的特征参数包括幅度、相位、频率和极化信息。在微波波段可以通过极化接收获得极化信息；可以通过相干接收获得相位信息。上述特点是可见光和红外遥感所难以提供的； 微波波段的物体的散射和辐射特性对物体表面的几何特征敏感，入射角的变化能够引起目标微波特性的显著变化，相对入射角的微波散射和辐射特性是进行目标识别与分类的一个重要信息； 通过相干接收，微波遥感可以获得目标的距离信息，能够实现对目标的三维观测；由于微波容易实现高相干性，所以微波遥感可以通过矢量接收、相位测量获得距离信息，大气折射率变化对电磁波测距的影响可以通过多频加以校正；;微波频段电磁波的波长能够与多数自然目标和人工目标的尺寸相匹配，可以携带关于这些目标结构细节的信息；根据电磁波传播的理论，电磁波所能够携带的目标的结构信息的尺度是与目标的电尺寸有关的；当目标与电磁波波长匹配时，两者的相互作用可以获得更多的关于目标结构的信息；微波波段的波长恰好与大多数自然和人工目标的尺寸相匹配，所以最适合进行目标结???特性的探测； 被动微波遥感与可见光、红外遥感提供关于目标物性参数的不同方面，微波波段的电磁波与物质相互作用要是大量物质分子共同作用的宏观系统效应以及物体的宏观结构特性，是完整的地物信息探测的一个不可或缺的组成部分。物质发射电磁波的能力是宽频谱的，但是不同频率的电磁发射的机理是不同的，它们分别携带了物质微观结构不同层面的信息，所以要获得关于地物目标物性的完整信息，进行完整的频谱测量是必要的。微波波段是目标电磁发射的最低频段，它所表征的目标特性是可见光和红外波段的电磁波不能取代的； ;微波、毫米波遥感对气体成分有敏感的谱线，便于进行对这些气体成分的探测，并进而通过对某些气体成分异常分布的测量进行地震预报、资源探测等。气体分子转动产生的电磁能量发射主要分布在微波、毫米波波段，这种发射形成表征气体组分的谱线；由于微波接收机可以同时获得较高的频率分辨率，（相对于红外和可见光），能够比较准确地跟踪和鉴别不同成分的谱线，是目前主要的遥感手段。;Advantages Day/night coverage. All weather except during periods of heavy rain. Complementary information to that in optical and IR regions. Disadvantages Data are difficult to interpret. Coarse resolution except for SAR. ;主动遥感和被动遥感;被动微波遥感;主动微波遥感;微波遥感的应用;二、微波遥感的分辨率;电磁波参量与微波遥感测量;三、微波遥感的发展历史;被动微波遥感则是从射电天文观测技术发展而来的： 1968年代末期，人们将用于天文观测的射电天文望远镜用于对地观测，发展了陆基和机载的微波辐射计。 从1960年代开始，一直到1980年代初期，各种形式的微波遥感器，进行了大量的基本理论和实验研究，为微波遥感进入应用创造了条件。 ;从1960年代末期开始，空间技术的发展为人们开展全局性、大范围的对地观测提供了前所未有的平台，星载微波遥感技术得到发展。 从1968年前苏联发射“宇宙243”卫星搭载微波辐射计开始，国外以美国、前苏联和欧洲空间局为代表，从1960年代开始星载微波遥感器的发展，迄今已经发展了多种微波遥感器。 由于微波遥感的巨大应用前景，在卫星发展计划中载有微波遥感器的迅速增加，在全世界迄今发射的应用卫星中约有1/3是有微波遥感器的卫星，在对地观测的有效载荷中，约有1/3是微波遥感器 ;微波辐射计;微波辐射计（续1）;微波辐射计（续2）;微波辐射计（续3）;