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
2．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
（4）有效面积：天线在主波束方向垂直平面上的投影面积
（5）增益 ：被测天线辐射的功率密度 与相同供电功率下无耗各向同性天线辐射功率密度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：SEASAT, 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
()φθ,r S ()φθ,G ()()ri r
S S G φθφθ,,=
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
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’ 图像形变叫。 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’ 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。 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 微 波 遥 感 技 术 和 应 用 机械工程学院 机械设计制造及其自动化 张霁 1005040221 一、遥感技术的介绍 遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。目前利用人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。利用遥感技术，可以高速度、高质量地测绘地图。它好比孙悟空的一双火眼金睛，能从云朵上看清万物根本面目，从高空感知地下和海底的宝藏。 二、微波遥感的定义 运用波长为1～1 000mm的微波电磁波的遥感技术。包括通过接收地面目标物辐射的微波能量，或接收遥感器本身发射出的电磁波束的回波信号，根据其特征来判别目标物的性质，特征和状态，包括被动遥感和主动遥感技术。微波遥感对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力，可以全天侯工作。 微波遥感是传感器的工作波长在微波波谱区的遥感技术，是利用微波投射于物体表面，由其反射回的微波波长改变及频移确定其大小、形态以及移动速度的技术。 常用的微波波长范围为0. 8～30厘米。其中又细分为K、Ku、X、G、C、S、Ls、L 等波段。 微波遥感的工作方式分主动式（有源）微波遥感和被动式（无源）微波遥感。前者由传感器发射微波波束再接收由地面物体反射或散射回来的回波，如侧视雷达；后者接收地面物体自身辐射的微波，如微波辐射计、微波散射计等。 三、遥感技术的发展史 遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。 1、萌芽时期 1608年制造了世界第一架望远镜。 微波遥感基础 大作业 学院：电子工程学院 一. 微波传感器与光学或红外相比的优缺点？ 答：优点: （1）能够全天候、全天时工作 微波具有穿透云层、雾和小雨的能力，而且太阳辐射对辐射测量没有太大的影响。因此微波辐射测量既可在恶劣的气候条件下，也可以在白天和黑夜发挥作用，具有较强的全天候、全天时的工作能力，这一特性优于可见光和红外波段的探测系统。 （2）对地物有一定的穿透能力 微波对地物的穿透深度因波长和物质不同有很大差异，波长越长，穿透能力越强。同一种土壤湿度越小，穿透越深。微波对干沙可穿透几十米，对冰层能穿透100m左右，但对潮湿的土壤只能穿透几厘米到几米。a.微波穿透土壤的深度与土壤湿度、类型及工作频率有关。b. 微波穿透植物层的深度，取决于植物的含水量，密度，波长和入射角。如果波长足够长而入射角又接近天底角，则微波可穿透植被区而到达地面。因此，微波频率的高端（波长较短）只能获得植被层顶部的信息，而微波频率的低端（波长较长），则可以获得植被层底层甚至地表以下的信息。 （3）对某些地物具有特殊的波谱特性 比如微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可用于测定大地水准面；还可以利用微波探测海面风在可见光、红外波段所观测的颜色基本上取决于植被和土壤表层分子的谐振特性，而微波波段范围内观察到的“颜色”则取决于研究对象面或体的几何特性以及体介电特性，这样，将微波、可见光和红外辐射配合运用，就能够研究表面上几何的和体介电的特性以及分子谐振的特性。另外，微波还可以提供某些附加的特性，这使其在某些应用方面具有独到之处。例如，根据不同类型冰的介电常数不同可以探测海冰的结构和分类；根据含盐度对水的介电常数的影响可以探测海水的含盐度等等。 （4）具有多极化特性 不同的极化特性，表现更加丰富的目标特征信息。HH 极化方式，VV 极化方式， HV 极化方式，VH 极化方式。 （5）雷达可以进行干涉测量 微波遥感的主动方式即雷达遥感不仅可以记录电磁波的振幅信号，还可以记录电磁波的相位信息，通过相位信息可以进行雷达干涉测量。例如：可以实现地形主动干涉测量，微波遥感的主动方式可进行干涉测量对地形变化进行监测，实现InSAR地形测量 缺点： （1）SAR一般是侧视成像，侧视SAR图像具有阴影、迎坡缩短、顶底倒置等几何失真。 （2）光学成像通常是一次成像，而SAR是多次扫描后的叠加成像，成像的效果与雷达的一些实际状态有关。 （3）相干斑现象严重，解译困难。 （4）微波传感器的空间分辨率要比可见光和红外传感器低。 （5）其特殊的成像方式使得数据处理和解译相对困难些。 （6）与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上一致。 1、雷达阴影是如何产生的？在解译时有哪些利弊？ 雷达阴影的存在，对于图像解译有利有弊。 适当的阴影能够增强图像的立体感，丰富地形信息，对于了解地形地貌是十分有利的，可以根据阴影进行定量统计和其它标准对地形进行分类。 根据阴影判断雷达视向/飞行方向。 根据阴影长度测量地物的高度。 雷达阴影的弊 在地形起伏较大的山区，可能会造成信息丢失。 为了补偿阴影区丢失的信息，可以采用多视向雷达技术，使在一种视向的阴影区目标可在另一种视向的雷达图像上看到。 2、总结侧视雷达图像的几何特点 一、斜距显示的近距离压缩 二、透视收缩 三、叠掩（顶底位移） 四、阴影 五、地形起伏引起的像点位移 3、国外发射的主要的雷达系统主要有哪些？其工作波段分别是什么？ 1、Seasat：L波段（ 22.3cm）、HH极化 2、SIR-C/X：L，C，X band 3、ERS-1/2:C band 4、JERS-1:L band 5、Radarsat-1:C-band 6、SRTM:C,X-band 7、ENVISAT:X-band 8、ALOS:全色 9、TerraSAR：波段：X（3.11cm） 10、Radarsat-2： 11、Cosmo-SkyMed：X 波段（3.1cm） 4、影响雷达空间分辨率的因素有哪些？如何提高？ 地距分辨率由脉冲宽度和波束视角所决定，要提高地距分辨率，则必须减小脉冲宽度和增大视角。但脉冲宽度过窄，则能量太小，不利于目标的探测。 方位向分辨率与波长和观测距离成正比，与天线孔径成反比，因此，要提高方位向分辨率，须采用波长较短的电磁波和增大天线孔径及缩短观测距离。 5、微波辐射计的工作原理及分类 微波辐射计是一种用于测量物体微波热辐射的高灵敏度接收机。 通过测量天线接收到的辐射功率反演被观测目标的亮度温度； 测量的物理量为亮度温度（K）,被动微波传感器，成像 辐射计天线接收的辐射能量来自地面物体的发射辐射和反射辐射，根据瑞利-金斯公式，物体发射的功率与温度成正比。 全功率型（Total Power）,狄克型（Dicke-type）,噪声注入零平衡型,双参考自动增益控制型 6、高度计的工作原理 高度计是一种主动式微波测量仪，它具有独特的全天时、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。卫星高度计以海面作为遥测靶，它的回波信号携带有十分丰富的海面特征信息，可以测量出瞬时海面至平台之间的距离、电磁波海面后向散射系数及回波波形。高度计测高原理：以卫星为载体，以海面作为遥测靶，由卫星上装载的雷达高度计向海面发射微波信号，该雷达脉冲传播到达海面后，经过海面反射再返回雷达高度计。 以飞行器的轨道为基准，测量与其垂直的地球表面的距离的遥感器，它被应用于包括海洋中规模现象的海洋动力学研究，大地水准面高程的研究，通过测量散射强度观测海面风速和浪高，以及观测海冰形状等 7、散射计的工作原理 高光谱遥感技术的介绍及应用在20世纪，人类的一大进步是实现了太空对地观测，即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测。最近几十年，随着空间技术、计算机技术、传感器技术等与遥感密切相关学科技术的飞速发展，遥感正在进入一个以高光谱遥感技术、微波遥感技术为主要标志的时代。本文简要介绍了高光谱遥感技术的特点、发展状况及其在一些领域的应用。 1 高光谱遥感简介 1.1高光谱遥感概念 所谓高光谱遥感，即高光谱分辨率遥感，指利用很多很窄的电磁波波段（通常<10nm）从感兴趣的物体获取有关数据；与之相对的则是传统的宽光谱遥感，通常>100nm，且波段并不连续。高光谱图像是由成像光谱仪获取的，成像光谱仪为每个像元提供数十至数百个窄波段光谱信息，产生一条完整而连续的光谱曲线。它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质，在高光谱中能被探测。 高光谱遥感技术是近些年来迅速发展起来的一种全新遥感技术，它是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。在成像过程中，它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率，以几十或几百个波段同时对地表地物像，能够获得地物的连续光谱信息，实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取，因而在相关领域具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。 1.2高光谱遥感数据的特点 同其他常用的遥感手段相比,成像光谱仪获得的数据具有以下特点: 1）、多波段、波段宽度窄、光谱分辨率高。波段宽度< 10 nm ，波段数较多光谱遥感(由几个离散的波段组成)大大增多，在可见光和近红外波段可达几十到几百个。如A VIRIS在0. 4～214 波段范围内提供了224 个波段。研究表明许多地物的吸收特征在吸收峰深度一半处的宽度为20～40 nm。这是传统的多光谱等 一．中科院遥感所博士专业选修课介绍 一、近年开设课程 1．高光谱遥感 40学时/2学分（张兵） 2．遥感物理 54学时/3学分（牛铮、柳钦火） 3．微波遥感 40学时/2学分（李震） 4．地球系统科学 40学时/2学分（毕思文） 5．遥感图像处理 60学时/4学分（唐娉） 6．虚拟地理环境 30学时/2学分（龚建华） 7．网络空间信息技术 30学时/2学分（杨崇俊） 8．数字城市 30学时/2学分（池天河） 9．量子遥感 10学时/1学分（毕思文） 10．滑坡遥感 10学时/1学分（王治华） 11. 遥感应用方法论 60学时/3学分（吴炳方） 12. 海洋遥感 30学时/2学分（唐军武） 13. 热红外遥感 10学时/1学分（陈良富） 14. 定量遥感反演 15学时/1学分（薛勇） 15. 遥感数据智能处理、程序设计与应用（马建文） 16. 遥感图像解译（刘亚岚、魏成阶） 二、年度授课情况 2006博士专业课（秋季） 1．遥感物理54学时/3学分（牛铮、柳钦火） 2．热红外遥感 10学时/1学分（陈良富） 3. 高光谱遥感 20学时/2分（张兵） 4. 定量遥感反演 15学时/1学分（薛勇） 5、海洋遥感 30学时/2学分 07年博士专业课（春季）所开课程 1．遥感图像解译 12学时/1学分（刘亚岚、魏成阶） 2．“数字城市”理论、技术与方法30学时/2学分（池天河等）3、遥感数据智能处理、程序设计与应用 21学时/2学分（马建文）07年博士专业课（秋季）开设课程 1、遥感物理 54学时/3学分（牛铮、柳钦火） 2、微波遥感 40学时/2学分（李震） 3、遥感应用方法论 40学时/2学分（吴炳方等） 08年博士专业课（春季）课程 1、遥感图像解译 12学时/1学分（刘亚岚、魏成阶） 2、遥感数据智能处理、程序设计与应用 21学时/2学分（马建文） 3、遥感图像处理 21学时/2学分（唐娉） 微波遥感 第一章： 微波遥感：利用某种传感器接收地面各种地物发射或反射的微波信号，藉以识别、分析地物，提取所需信息。 红外遥感是利用0.76~1000微米的红外射线与各类地物关系来进行资源与环境调查和检测。 为什么微波遥感这么具有吸引力，它究竟具有什么优越性？ 一、微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力。 二、微波对地物有一定穿透能力。 三、微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息。 四、微波遥感的主动方式，雷达遥感不仅可以记录电磁波振幅信号，而且可以记录电磁波 相位信息。 微波遥感分为主动和被动方式。 波长越长，穿透能力越强。 同一种土壤温度越小，穿透越深。 干涉测量：由数次同侧观测得到的数据可以计算出针对地面上每一点的相位差，进而计算出这一点的高程，其精度可以达到几米。 微波主动式传感器获得的图像常成为雷达图像，这是因为成像微波遥感常采用真实孔径雷达和合成孔径雷达，都是由雷达发展而来。 微波遥感也可以采用被动工作方式，这主要是微波辐射计的工作。 微波辐射计目前也成为重要的微波遥感工具。 所谓电磁波，就是以波动形式在空间传播并传递电磁能量的交变电磁场。 电磁波具有波长、传播方向、振幅和偏振面四个基本物理量。这四个物理量一旦确定，一个平面电磁波就被完全决定了。 一般来说，振幅是指电场振动的幅度，它表示电磁波传递的能量大小，极化面是指电厂振动方向所在的平面。 电磁波的基本特性与微波 微波是电磁波的一种形式，因此了解电磁波的一些基本特征也是对微波基本特征的了解。 1.叠加原理 2.相干性和非相干性 3.衍射 4.极化（p7） 在一定条件下，任何物体都能向外发射电磁辐射，而这种因热物体都会发射出由这一温度所决定的热辐射，一般只要温度在0 K以上，一切物体都会发射出由这一温度所决定的热辐射。 所有的物体都能吸收电磁辐射，吸收能力越强，其辐射能力也就越强。 大气对微波的衰减作用主要有大气中的水分子和氧分子对微波的吸收，大气微粒对微波的散射。 氧分子的吸收作用较强。 第十章航空摄影测量及遥感成图简介 第一节航空摄影测量及遥感概述 一、航空摄影测量的概念 传统的摄影测量学是以摄影机所拍摄物体的像片为依据，确定所摄物的形状、大小、性质、和空间位置的方法，是测绘学科的一个很重要的分支。由于摄影像片能够真实而详尽地记录摄影瞬间客观物体的形态，具体良好的量测精度和判读性能，所以其在地形测量、建筑工程及其他学科中已得到广泛应用。 摄影测量学可从不同角度进行分类，依据获得像片的不同方法和摄影距离的远近可分为：航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、近景摄影测量与显微摄影测量。按用途不同，可分为地形摄影测量和非地形摄影测量。近景摄影测量主要用于测绘国家基本地形图，以及农、林等不猛的规划与资源调查用途和相应的数据库；非地形摄影测量的研究对象时一些科技中的专题科目，如建筑、生物、考古、医学、等。按处理技术的不同，可分为模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量。模拟摄影测量是利用光学和机械仪器模拟摄影过程，建立缩小了的几何模型，通过量测该模型，获得所需的图件。解析摄影测量是指利用计算机。根据物点与像点的几何关系式，通过解析计算的方法，确定物点坐标，并储存于计算机中，再通过数控绘图桌绘出图形来。数字摄影测量是利用计算机技术对数字影像进行处理，获得各种形式的数字化产品。 模拟摄影测量、解析摄影测量和数字摄影测量是摄影测量学发展的三个阶段，数字摄影测量是摄影测量学的发展方向。 航空摄影测量是指从航摄飞机上对地面进行摄影，根据所获得的航摄像片，测绘摄区地形图的工作。 航空摄影测量具有摄影测量所包含的所有优点，主要是：在像片上进行量测和判读，无需接触物体本身，很少受自然和地理条件的限制。影像客观真实地反映着目标，信息丰富逼真，可以直接从中回去大量的几何和物理信息，使测量工作者可以将大量的野外工作转到室内来进行，同事由于在量测的过程中广发地采用了机械化和自动化方法，所以能缩短工期，提高成图效率。 目前航空摄影测量已是测绘地形图最主要、最有效的方法，同时还被广泛的应用于军事、地质、水文、森林、道路、水利水电、城建规划、等各部门的勘测 工作。 二遥感的概念 遥感是指从远距离、高空以致外层空间的平台上，不直接与物体接触，利用光学、电子光学等传感器来感知物体获取物体的信息并对所获信息进行加工处理，从而实现对物体进行定位、定性获定量的描述。遥感时主要是利用从物体反射和辐射的电磁波来获取物体的信息，通常将接受从物体反射和辐射来的电磁波信息的设备称为传感器，如航空摄影中的摄像机等。而将装载传感器的载体称为遥感平台，如航摄飞机、人造卫星等。 根据所利用的电磁波波段，遥感分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感三种类型。根据传感器接受的电磁波的来源和方式的不同，遥感又可分为航天遥感、 微波遥感概述 [摘要]微波遥感由于其具有全天候全天时和穿透能力的优势已被广泛应用，能穿过云层，还可能探测地下结构，随着空间分辨率的不断提高，高分辨率合成孔径雷达(SAR)与多通道辐射计成像技术的发展，以及多源、多极化、多通道、多视角、多用途、主动与被动、多系列、连续多年的空间遥感计划的进行，已使微波遥感成为空间遥感发展最前沿的技术。本文主要概述了微波遥感的原理及工作方式，介绍了雷达遥感理论，着重讲述了雷达方程、雷达系统后向散射系数、雷达系统参数，从而增强对微波遥感及其应用的认识和理解。 [关键字]微波遥感，雷达，应用，特点 Summary of microwave remote sensing Abstract：Microwave remote sensing because of the advantage of penetration and all day’s has been widely used, it can go through the clouds, can also detect underground structure, with the continuous improvement of spatial resolution, high resolution synthetic aperture radar (SAR) and the development of multi-channel radiometer imaging technology, as well as the source, multi-polarization, multi-channel, perspective, multi-purpose, active and passive, more series, continuous space remote sensing plan for many years, it has made microwave remote sensing at the cutting edge in the development of space remote sensing technology. This paper summarizes the principles of microwave remote sensing , introduces the theory of radar remote sensing, focuses on the radar equation, radar system backward scattering coefficient, radar system parameters, so as to enhance understanding and the understanding of microwave remote sensing and its application. Keywords:Microwave remote sensing, radar, application, characteristics 《遥感原理与应用》课程教学大纲 一、课程简介 【课程编号】：051379 【开课对象】：四年制本科：测绘工程专业 【学分】：3.5 【总学时】：56 【先修课程】：高等数学、线性代数、概率统计、电磁场理论，数字测图原理与方法等 二、教学目标 通过本课程教学，使学生了解遥感技术的产生、发展及应用状况，掌握遥感基本理论、遥感图像特性，掌握遥感图像解译的基本步骤及方法、学会识别各类图像类型的注记特征和应用特点，在此基础上掌握遥感技术在测量、地质、环境、农业、海洋等学科领域应用的理论特点与应用方法。通过本课程教学，使学生了解遥感技术的产生、发展及应用状况，掌握遥感基本理论、遥感图像特性，掌握遥感图像解译的基本步骤及方法、学会识别各类图像类型的注记特征和应用特点，在此基础上掌握遥感技术在测量、地质、环境、农业、海洋等学科领域应用的理论特点与应用方法。 三、教学要求及内容提要 第一章绪论 （一）教学要求 1、掌握遥感的定义及类别 2、掌握遥感系统的组成 3、掌握遥感的主要特点 4、了解遥感发展简史及我国遥感事业的成就 （二）内容提要 1、遥感是基本概念 2、遥感系统的组成 3、遥感的类型 4、遥感的发展简史 （三）重点、难点 重点：遥感的定义，遥感系统的组成，遥感的特点，遥感的分类。 难点：遥感的定义，遥感系统的组成，遥感的特点。 第二章电磁辐射与地物光谱特征 （一）教学要求 1、掌握电磁波谱、电磁辐射、电磁辐射的度量。 2、了解黑体辐射与实际物体辐射的规律。 3、了解太阳光谱的特点。理解太阳辐射传播到地球表面又返回到传感器的过程中所发生的物理现象。 4、掌握大气散射的类型及其特点。 5、掌握大气窗口的概念及大气窗口的主要光谱段。 6、掌握反射率及其类型。理解太阳辐射与地表之间的互相作用。 7、掌握植被、土壤、水体及岩石的光谱特征。地物波谱特性的测量。 （二）内容提要 1、电磁波谱与电磁辐射 2、太阳辐射及大气对辐射的影响 3、地球辐射与地物波谱 （三）重点、难点 重点：辐射源，大气对辐射的影响，大气窗口，地物波谱 难点：大气散射，大气窗口，地物波谱 第三章遥感成像原理与遥感图像特征 （一）教学要求 1、掌握三大遥感平台：气象卫星系列、陆地卫星系列及海洋卫星系列的特点。 2、了解摄影与扫描成像的基本原理，两者所形成的图像的区别。 3、了解摄影像片的几何特性。 4、了解微波遥感及其特点。掌握微波遥感的方式及其传感器，理解距离分辨力和方位分辨力。 5、掌握图像的空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率与时间分辨率。 （二）内容提要 1、遥感平台 2、摄影成像 3、扫描成像 4、微波遥感与成像 5、遥感图像的特征 （三）重点、难点 重点：摄影像片的几何特性，遥感图像的特征。 难点：图像的空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率与时间分辨率。 第四章遥感图像处理 （一）教学要求 1、了解亮度对比与颜色对比、颜色的性质。 2、掌握三原色、互补色，掌握加色法与减色法的基本原理，理解色度图。 3、了解基本的光学增强处理方法。 实习报告撰写的容与要求 1.实习任务：介绍实习的目的、意义、任务及实习单位的概况等容。 通常以前言或引言形式表述，不单列标题及序号。 2.实习容：先介绍实习安排概况，包括时间、地点、容等，然后逐 项介绍具体实习流程与实习工作容，以及专业知识与专业技能在实习过程中的应用。本部分容应以记叙或白描手法为基调，在完整叙述的基础上，对自己认为有重要意义或需要研究解决的问题进行重点叙述，其它容则可简述。 3.实习结果：围绕实习任务要求，对实习中发现的问题进行分析、 思考，提出解决问题的对策、建议等。分析问题、解决问题要有依据（如有参考文献可在正文后附录）。分析讨论的容、推理过程及所提出的对策与建议作为实习报告的重要容之一，是反映或评价实习报告水平的重要依据。 4.实习总结或体会：对实习效果进行综合评价，着重介绍自身的收 获与体会，容较多时可列出小标题，逐一列举。总结或体会的最后部分，应针对实习中发现的自身不足，简要地提出今后学习，努力的方向。 5.将实习日记按照时间顺序以附件形式放在实习报告正文后面。 实习报告封皮由学校统一印发，正文一律采用计算机排版、A4纸打印。题目为三号黑体字居中（题目前、后各空一行），正文字体为小四号宋体，要求语句通顺、论述严谨、规、正确。字数：不少于3000。 目录 1.单雷达影像处理 (3) 1.1导入数据 (3) 1.2影像多视处理 (4) 1.3滤波 (5) 1.4分析滤波影像 (7) 1.5地理编码和辐射定标 (9) 1.5配准 (10) 2.InSAR生成DEM (11) 2.1基线估算 (11) 2.2干涉图生成 (11) 2.3去平处理 (12) 2.4自适应滤波及相干性计算 (13) 2.5相位解缠 (15) 2.6选择GCP (16) 2.7轨道精炼和重去平 (17) 2.8相位高程转换 (19) 3.思考题 (21) 常见的遥感卫星的介绍及具体参数 遥感卫星(remote sensing satellite )用作外层空间遥感平台的人造卫星。用卫星作为平台的遥感技术称为卫星遥感。通常，遥感卫星可在轨道上运行数年。卫星轨道可根据需要来确定。遥感卫星能在规定的时间内覆盖整个地球或指定的任何区域，当沿地球同步轨道运行时，它能连续地对地球表面某指定地域进行遥感。所有的遥感卫星都需要有遥感卫星地面站，卫星获得的图像数据通过无线电波传输到地面站，地面站发出指令以控制卫星运行和工作。以下列出较为常见的遥感卫星: 一、Landsat卫星 美国NASA的陆地卫星(Landsat)计划(1975年前称为地球资源技术卫星——ERTS )，从1972年7月23日以来，已发射7颗（第6颗发射失败）。目前Landsat1—4均相继失效，Landsat 5仍在超期运行（从1984年3月1日发射至今）。Landsat 7于1999年4月15日发射升空。其常见的遥感扫描影像类型有MMS影像、TM图像。 （一）、MSS影像 MSS影像为多光谱扫描仪（MultiSpectral Scanner）获取的图像，第一颗至第三颗地球卫星（Landsat）上反光束导管摄像机获取的三个波段摄影相片分别称为第1、2、3波段，多光谱扫描仪有4个波段获取的扫描影像被命名为4、5、6、7波段，两个波段为可见光波段，两个波段为近红外波段，此外，第三颗地球卫星上还供有热红外波段影像，这个影像称为第8波段，但使用不久，就因为一起的问题二关闭了。 表 1 ：Landsat上MSS波段参数 (二)、TM影像 TM影像是指美国陆地卫星4～5号专题制图仪（thematic mapper）所获取的多波段扫描影像。 影像空间分辨率除热红外波段为120米外，其余均为30米，像幅185×185公里2。每波段像元数达61662个（TM-6为15422个）。一景TM影像总信息量为230兆字节），约相当于MSS影像的7倍。 因TM影像具较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高定位精度，成为20世纪80年代中后期得到世界各国广泛应用的重要的地球资源与环境遥感数据源。能满足有关农、林、水、土、地质、地理、测绘、区域规划、环境监测等专题分析和编制1∶10万或更小比例尺专题图，修测中大比例尺地图的要求。 表 2 ：Landsat上TM波段参数 （三）、ETM 1999年4月15日，美国发射了Landsat-7，它采用了增强-加型专题绘图仪（ETM）遥感器来获取地球表层信息，它与TM的区别在于增加了全色波段，分辨率为15米，并改进了热红外波段影像的分辨率。 1.简述微波遥感与可见光/红外遥感有什么不同 微波遥感指利用波长1mm-1m电磁波（微波波段）进行遥感的统称；可见光/红外遥感主要指利用可见光（0.4-0.7um）和近红外（0.7-2.5um）波段的遥感技术统称。 微波遥感与可见光/红外遥感相比，有优越性和不足之处。优越性在于：1.微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力；2.主动被动微波遥感都不依赖太阳，具有全天时工作能力；3.微波对地物有一定穿透能力；4.能提供特殊信息，如测定海面形状、海面风速、土壤水分等；5.微波遥感可以记录相位信息，从而获取高程信息和地形形变信息。 不足之处在于：1.空间分辨率较低；2.数据处理和解译较困难；3.与可见光/红外影像在空间位置难以一致。 2.试绘出水平极化和垂直极化波。 3.波长8mm相当于多少GHZ频率？频率为90GHz的波其波长是多少？ f=光速/波长=37.5GHZ λ=光速/频率=3.3mm 4.试总结分析大气对微波的吸收和散射作用 大气对微波的吸收作用主要是氧分子和水分子所致，散射作用主要是大气微粒所致，两者均会引起微波的衰减。氧分子对微波的吸收中心波长位于2.53mm和5.0mm处，水分子对微波的吸收中心波长位于1.6mm和13.5mm处，前者对微波吸收作用较强，一般可采用2.06~2.22mm、3.0~3.75mm、7.5~11.5mm和20mm以上作为微波遥感的窗口。大气微粒包括水滴、冰粒和尘埃。当微粒直径远小于波长时，发生瑞利散射，散射截面积与波长的4次方成反比；当微粒直径大于波长时，发生米氏散射，散射截面积与波长的0-2次成反比。微波在非降水云层中的衰减，主要由水粒的吸收引起，在一定温度和一定的微波波长下，与云层含水量呈线性正相关。微波在降水云层中的衰减，主要是米氏散射，不能忽略。在1—300GHz（微波）的频带内，随着波长愈来愈短，大气对微波能量传播的衰减作用由弱到很强，云层微粒和雨微粒对微波的吸收和散射作用从轻微到十分显著。 5.试以侧视雷达从发射脉冲到接收回波的成像过程说明侧视雷达图像距离向分辨率的推 导原理。 在地面可以分辨的两目标最短距离就是侧视雷达图像的距离向分辨率。雷达发射的是短脉冲，信号之间必须相差一个脉冲长度才能分开来。 Rr=τ*C*secβ/2(画图略) 实习报告撰写的内容与要求 1.实习任务：介绍实习的目的、意义、任务及实习单位的概况等内 容。通常以前言或引言形式表述，不单列标题及序号。 2.实习内容：先介绍实习安排概况，包括时间、地点、内容等，然 后逐项介绍具体实习流程与实习工作内容，以及专业知识与专业技能在实习过程中的应用。本部分内容应以记叙或白描手法为基调，在完整叙述的基础上，对自己认为有重要意义或需要研究解决的问题进行重点叙述，其它内容则可简述。 3.实习结果：围绕实习任务要求，对实习中发现的问题进行分析、 思考，提出解决问题的对策、建议等。分析问题、解决问题要有依据（如有参考文献可在正文后附录）。分析讨论的内容、推理过程及所提出的对策与建议作为实习报告的重要内容之一，是反映或评价实习报告水平的重要依据。 4.实习总结或体会：对实习效果进行综合评价，着重介绍自身的收 获与体会，内容较多时可列出小标题，逐一列举。总结或体会的最后部分，应针对实习中发现的自身不足，简要地提出今后学习，努力的方向。 5.将实习日记按照时间顺序以附件形式放在实习报告正文后面。 实习报告封皮由学校统一印发，正文一律采用计算机排版、A4纸打印。题目为三号黑体字居中（题目前、后各空一行），正文字体为小四号宋体，要求语句通顺、论述严谨、规范、正确。字数：不少于3000。 目录 1.单雷达影像处理 (3) 1.1导入数据 (3) 1.2影像多视处理 (4) 1.3滤波 (5) 1.4分析滤波影像 (7) 1.5地理编码和辐射定标 (9) 1.5配准 (10) 2.InSAR生成DEM (11) 2.1基线估算 (11) 2.2干涉图生成 (11) 2.3去平处理 (12) 2.4自适应滤波及相干性计算 (13) 2.5相位解缠 (15) 2.6选择GCP (16) 2.7轨道精炼和重去平 (17) 2.8相位高程转换 (19) 3.思考题 (21) 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 2．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 1. 高分三号卫星简介 高分三号卫星是我国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达（SAR）卫星，于2016年8月发射。高分三号卫星是高分辨率对地观测系统重大专项“形成高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率和高精度观测的时空协调、全天候、全天时的对地观测系统”的目标的重要组成部分，能够获取可靠、稳定的高分辨率SAR图像，能够高时效的实现不同应用模式下1米至500米分辨率、10公里至650公里幅宽的微波遥感数据获取，服务于海洋环境监测与权益维护、灾害监测与评估、水利设施监测与水资源评价管理、气象研究及其他多个领域，是我国实施海洋开发、进行陆地资源监测和应急防灾减灾的重要技术支撑，将改善我国民用天基高分辨率SAR数据全部依赖进口的现状，在引领我国民用高分辨率微波遥感卫星应用中起到重要示范作用。 2. 高分三号卫星指标介绍 高分三高卫星包括12种成像模式（图1）：聚束、超精细条带、精细条带1、精细条带2、标准条带、窄幅扫描、宽幅扫描、全极化条带1、全极化条带2、波成像模式、全球观测成像模式、扩展入射角模式。每种模式有各自的成像指标，高分三号卫星于8月10日成功发射后，15日首次开机成像下传数据，且完成了SAR载荷全部12种成像模式测试工作。 图1 GF-3工作模式示意图（来自高三首发图，高分工程应用中心提供） 本文将从卫星无控定位精度、方位向和距离向的空间分辨率、成像幅宽、成像模式、成像能力等方面介绍国产高分辨率三号卫星各项性能指标（表1）。 表1 卫星平台与载荷系统指标 3. 标准及行业应用产品生成 高分三号卫星数据包括L0-L3级标准产品及L4级行业应用产品，标准产品的生产是高分三号卫星数据应用必不可少的处理步骤，它是生成4级行业应用产品的前提。具体产品生成过程如下： 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 2．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,,= 微波遥感 一、微波遥感概述 1、微波 微波是指波长1mm——1m（即频率300MHz——300GHz）的电磁波，包括毫米波、厘米波、分米波，它比可见光-红外（0.38——15μm）波长要大的多。最长的微波波长可以是最短的光学波长的250万倍。常用的微波波长范围为0. 8～30厘米。其中又细分为K、Ku、X、G、C、S、Ls、L等波段。微波遥感用的是无线电技术。 微波遥感：是传感器的工作波长在微波波谱区的遥感技术，是利用某种传感器接受地理各种地物发射或者反射的微波信号，藉以识别、分析地物，提取地物所需的信息。微波遥感系统有主动和被动之分。所谓主动微波遥感系统，指遥感器自身发射能源。“雷达”是一种主动微波遥感仪器。雷达是用无线电波探测物体并测定物体距离的，这一过程中需要它主动发射某一频率的微波信号，再接收这些信号与地面相互作用后的回波反射信号，并对这两种信号的探测频率和极化位移等进行比较，生成地表的数字图像或者模拟图像。微波辐射计是一种被动微波遥感仪器，记录的是在自然状况下，地面发射、反射的微弱的微波能量。 2、微波遥感的历史 微波遥感的发展可以追溯到20世纪50年代早期，由于军事侦察 的需求，美国军方发展了侧视机载雷达。之后，侧视机载雷达SLAR 逐步用于非军事领域，成为获取自然资源与环境数据的有力工具。1978年美国发射的Seasat海洋卫星以及随后发射的航天飞机成像雷达计划、苏联发射的Cosmos1870，标志着航天雷达遥感的开始。20世纪90年代以来各国相继发射了一系列的星载雷达，单波段单极化雷达遥感得到了很大的发展。进入21世纪以来另有一系列先进的雷达遥感计划得以实施，使得多波段多极化雷达遥感得到了很大的发展。这一系列计划的实施大大地推动了极化雷达和干涉雷达等新型雷达的发展，使卫星雷达遥感进入了一个新时代。 我国的微波遥感事业起步于上世纪70年代。在国家历次科技攻关中，遥感技术都作为重要项目列入。经过若干阶段的发展，近年来已取得了技术、理论及应用研究的全面发展。2002年，神舟四号多模态微波遥感系统的成功在轨飞行实现了我国航天微波遥感零的突破，使我国进入了航天微波遥感时代；2006年中国遥感卫星一号的成功发射实现了我国航天微波遥感全模态工作。多模态微波遥感器上天，推动了我国以微波遥感器为主要载荷的一系列应用卫星的发展。 3、微波遥感的优势与劣势 微波遥感的优势主要在于以下几个方面： （1）微波遥感具有全天时、全天候的工作能力。雷达遥感不依赖于阳光，而利用自身发射的电磁波，因此可以昼夜全天时工作；微波对大气衰减小，能在任何气候条件下全天候工作。 《遥感原理及应用》课程教学大纲 【课程代码】：13319640 【英文译名】：Principles and Application of Remote Sensing 【适用专业】：地理信息系统 【学分数】：3 【总学时数】：48 【实践时数】：16 一、本课程教学目的和课程性质 《遥感原理及应用》课是一门专业方向必修课程，本教学大纲适用于地理信息系统专业的本科生教学。 通过本课程的学习，使学生掌握必要的遥感基本理论知识、常用遥感数据的特征和应用、信息提取的方法。在内容上侧重于遥感基本原理和方法介绍，使学生在掌握基本知识的基础上，进一步了解遥感技术的应用。 二、本课程的基本要求 《遥感原理与应用》课是一门专业必修课程。学生必须具备一定的数学、物理学等知识为前提，学习掌握遥感基础概念和基本理论，并了解遥感图象的处理和遥感技术的应用。三、本课程与其他课程的关系 前置课程：物理学，高等数学。 四、课程内容 本课程主要介绍了有关遥感的一些基本知识，通过本课程的学习，使学生掌握有关遥感的一些基本概念、遥感图像处理的基本方法及遥感图像解译，了解有关遥感技术的应用及发展动态。根据未来遥感技术应用的需求，本课程在最后简要介绍了计算机遥感图像智能解译和定量遥感基础知识。有关本课程的内容安排如下： 第一章绪论 内容简介：本章主要介绍遥感技术的概念、遥感技术的分类以及遥感技术的特点。对遥感技术的发展过程以及当前遥感技术的主要技术特点和主要发展趋势作了系统的阐述。要求学生深刻理解遥感的概念，掌握遥感技术的基本分类和技术特点。对遥感技术的发展过程和遥感在地理学中的重要作用有一定的了解。 教学重点：遥感技术的特点和发展趋势。 第二章遥感的物理基础 内容简介：主要介绍遥感物理基础的电磁学部分。包括电磁波和黑体的概念，太阳辐射和地球辐射特征，大气对电磁波的影响，地物反射波谱特征与测量。由此理解地物反射对遥感数据产生影响和用遥感数据反演地物特征的原理。最后介绍了大气窗口的形成原因等。 重点与难点：黑体辐射的三大定律；大气散射对太阳辐射的影响；地物电磁波特性 第三章遥感成像原理与遥感图像特征 内容简介：主要介绍常见的几种遥感平台及其特点。分别讲述摄影成像、扫描成像、微波成像的特点，最后阐述了遥感图像的基本特征。 重点与难点：重点掌握扫描成像的特点和遥感图像的特征描述。难点是微波遥感。 第四章遥感图像处理技术 内容简介：主要介绍遥感数字影象和光学影象在分析、判读、理解、识别前的处理过程。包括光学原理与光学处理；数字图像的几何校正、图像增强、图像复合等。 重点与难点：数字图像的几何校正和遥感数字图像的增强方法是本章的重点内容。难点是遥感图像的空间滤波方法和多光谱变换技术。 第五章遥感图像的目视解译与制图 内容简介：主要介绍遥感图像目视解译的原理，以及摄影像片、扫描像片、微波图像的判读方法。在次基础上，讲述了遥感影象地图以及遥感专题地图的制作方法。 重点与难点：重点掌握遥感图像目标地物的识别特征以及计算机辅助遥感专题地图的制作方法和过程。 第六章遥感数字图像的计算机解译 内容简介：主要介绍遥感数字图像的计算机分类方法以及遥感图像解译专家系统的组成和机理，最后分析了计算机解译的主要技术发展趋势。 重点与难点：重点理解掌握监督分类和非监督分类的特点以及他们之间的本质区别。遥感图像的多种特征的提取是本章的难点内容，作一般了解。 第七章遥感应用 内容简介：一般了解遥感技术在地质、土壤方面的应用；了解高光谱遥感的主要应用领域。 重点与难点：重点掌握水体和植被的光谱特征以及遥感在植被类型和农作物估产方面的主要应用。本章的难点是高光谱遥感。微波遥感
微波遥感基础第一次大作业
微波遥感知识总结
高光谱遥感技术的介绍及应用
中科院遥感所课程介绍
微波遥感_期末复习1-4
第十章 航空摄影测量及遥感成图简介
微波遥感的应用
遥感原理与应用大纲
微波遥感实验报告
常见的遥感卫星的介绍及具体参数
微波遥感原理习题解答
微波遥感实验报告
最新微波遥感
高分三号卫星简介
微波遥感
微波遥感
《遥感原理及应用》课程教学大纲
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