下载文档原格式
微波遥感基础02107035 韩倩1.微波散射计三种实现方法是什么?原理和优缺点?方法一，使用一个可以准确指向被测目标区域的窄波束宽度的散射计原理：当平台搭载散射计移动时，雷达跟踪目标区域并且建立后向散射曲线优点：提高了分辨率方法二，利用信号多普勒效应原理：设想一散射计，方向图沿平台飞行方向较宽，垂直于该方向很窄，方向性很强，散射波束向前倾。
在任意时刻，由于回波信号来自Δθ的波束宽度内，因此很大范围内的表面都被探测到。
那么被探测点的回波会因为多普勒变为f0+δf。
优点：探测范围广方法三，发送很短的脉冲信号，并分析回波的时间结构原理：设想一方向性足够强的天线，飞行器静止，他的回波,从而对入射角度进行求解。
经过两次的传输时间为：2Hc cosθ优点：平台或者散射计本身固定；结果与脉冲受限雷达高度计的结果分辨率的相同2.合成孔径雷达方程与常规雷达方程的差异，这种差异能带来什么优势？常规雷达方程方位分别率R a≈HλL cosθ合成孔径雷达方程的方向分别率L这种差异优势：克服了对分别率对高度的依赖，通过平台的移动代替了天线大小的增加。
3.雷达工作时序的设计步骤分为哪几步？分别需要注意什么？4.微波图像的评价方法和指标是什么？指标：1、距离分别率、方位分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比2、辐射分辨率方法：点目标二维成像的“脉冲响应函数”（IRF）5.什么校准？什么是定标？目的是什么？校准：内部校准（为了克服系统内部传输误差，控制幅度相位）外部校准（为了了解回波测量过程中的随机误差）目的：建立图像灰度与地物的精确散射关系定标：σ0=H s−1P rAc⁄Hs传递函数Pr接受功率Ac分辨单元面积6.模拟图像生成方法有哪些？有缺点是什么？1、逐点仿真计算（计算量大）2、同心圆仿真计算3、二维FFT快速计算（小场景）4、极化仿真计算7.为什么要进行实时回波模拟的设计？1、雷达系统设计具有参考价值2、 用于雷达图像的几何校正3、 用于培训4、 建立数据库8、在微波遥感中，被探测目标为各向异性的导体，对微波遥感探测信息获取或目标图像信息反演会带来什么影响？材料特性随着外加磁场的场强和方向变化，可以使目标的散射面积变小，使回波信息不准确，常常用于隐身材料。
《微波遥感》课程教学大纲
一、课程基本信息
二、课程简介和教学目标
1．课程简介
《微波遥感》是给海洋技术专业本科生开设的一门专业任选课程，本课程主要讲述微波遥感的基本理论、方法和基础知识。
要求学生理解微波遥感中的雷达原理，掌握雷达高度计、微波散射计、真实孔径雷达、合成孔径雷达和微波辐射计的基本工作原理，并且学会获取、处理和分析各种微波遥感传感器数据，熟悉微波遥感在海洋、陆地、大气等领域的应用。
通过课程学习，使学生具备海洋动力参数信息提取方法的初步技能，提高学生解决复杂问题和终生学习的能力，培养学生的海洋强国意识。
2.教学目标
教学目标1：掌握雷达高度计、微波散射计、真实孔径雷达、合成孔径雷达和微波辐射计的基本工作原理，理解海洋动力参数信息的反演和提取方法；
教学目标2：理解微波遥感数据处理的基本过程和方法；
教学目标3：提高学生解决复杂问题和终生学习的能力，培养学生的海洋强国意识。
3．教学目标与毕业要求指标点的支撑关系
三、理论教学
表1 理论教学安排
四、实验教学
五、考核与成绩评定方法
六、建议教材及相关教学资源
[1] 苗俊刚, 刘大伟. 微波遥感导论[M]. 北京: 机械工业出版社, 2012.
[2] Woodhouse Iain H., 董晓龙, 徐星欧, 等. 微波遥感导论[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
[3] 舒宁. 微波遥感原理[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2000.。
微波遥感基础微波遥感基础微波遥感基础 (1)⼀、微波遥感物理基础 (2)⼆、微波遥感技术的简介 (4)2.1 微波遥感 (4)2.2 微波遥感器 (5)2.2.1 雷达散射计 (5)2.2.2 微波辐射计 (5)2.2.3 雷达⾼度计 (6)2.3 微波遥感技术的特点 (7)2.4 微波遥感的优越性 (7)2.5 微波遥感的不⾜ (7)2.6 微波微波拥有强⼤⽣命⼒的根源 (7)2.7 我国微波遥感的差距 (8)三、雷达概念、分类 (8)3.1 成像雷达 (8)3.2 ⾮成像雷达 (8)3.3 真实孔径雷达 (9)3.4 合成孔径雷达 (9)3.5 极化雷达 (10)3.6 ⼲涉雷达 (11)3.7 激光雷达 (11)3.8 侧视雷达 (11)四、微波遥感图像 (11)4.1雷达图像 (11)4.1.1雷达图像 (11)4.1.2 雷达图像显⽰ (12)4.1.3 雷达图像分辨率 (12)4.1.4 雷达图像的处理 (12)4.2 侧视雷达图像 (13)4.3 雷达图像校准 (14)4.4 雷达图像定标 (14)4.5 雷达图像模拟 (14)五、微波遥感定标 (15)六、微波遥感概念、理论和技术的突破 (15)七、我国微波遥感的差距 (16)⼋、微波相关技术介绍 (17)8.1 偏振探测技术的特点 (17)8.2 微波散射特性 (18)九、微波遥感有待进⼀步研究的问题 (19)⼗、微波遥感的应⽤ (20)10.1 空间对地观测 (20)⼀、微波遥感物理基础电磁波具有波长（或频率）、传播⽅向、振幅和极化⾯（亦称偏振⾯）四个基本物理量。
极化⾯是是指电场振动⽅向所在的平⾯。
电磁波谱有时把波长在mm到km很宽的幅度内通称为⽆线电波区间，在这⼀区间按照波长由短到长⼜可以划分为亚毫⽶波、毫⽶波、厘⽶波、分⽶波、超短波、短波中波和长波。
其中的毫⽶波，厘⽶波和分⽶波三个区间称为微波波段，因此有时⼜更明确地吧这⼀区间分为微波波段和⽆线电波段。
微波遥感技术的原理与应用引言：遥感技术是一种通过利用航空器或卫星携带的传感器来获取地球表面信息的技术手段。
而微波遥感技术是遥感技术中的一种重要手段，这种技术利用微波波段的电磁波与地球表面相互作用，从而获取地球表面信息。
本文将重点介绍微波遥感技术的原理与应用。
一、微波遥感技术的原理微波遥感技术的原理是利用微波波段的电磁波对地球表面进行探测与测量。
1. 电磁波和物体的相互作用电磁波在传播过程中与物体相互作用，其中包括反射、散射和吸收等现象。
在微波波段，不同的地物对电磁波的反应有所不同，这样就可以通过测量反射、散射和吸收等现象来推测地物的性质和分布。
2. 微波的频率选择微波波段的频率选择是根据地物的特性来决定的。
比如，对于陆地地表，2.4GHz的频率可以穿透植被和云层，较好地获取地表特征；而对于海洋，13.6GHz 的频率可以有效穿透海洋表面获取海洋参数。
3. 微波遥感的传感器微波遥感技术需要搭载相应的微波传感器。
这些传感器一般分为主动传感器和被动传感器两类。
主动传感器是通过发送微波信号并接收回波来获取地表信息，而被动传感器则是通过接收地球表面反射的微波信号来获取信息。
二、微波遥感技术的应用微波遥感技术有着广泛的应用，涵盖了农业、水资源、气象、环境等多个领域。
以下将针对其中的几个领域进行介绍。
1. 农业监测微波遥感技术在农业监测中有着重要的作用。
利用微波遥感技术可以监测农作物的生长情况、土壤湿度以及植被覆盖度等指标，从而帮助农民进行准确的农业生产管理，提高农作物的产量和质量。
2. 水资源监测微波遥感技术可以用来监测水资源的分布和变化情况。
通过测量水体的微波反射、散射和吸收等现象，可以获取水体的表面温度、水质和水面高度等信息。
这对于水资源的管理和保护具有重要意义。
3. 气象预报微波遥感技术在气象领域也有广泛的应用。
通过对大气中的微波辐射进行测量，可以获取大气温度、湿度和云量等信息，进而用于天气预报和气候研究。
第一章微波遥感基础1、微波遥感的概念及分类微波遥感是利用某种传感器接收地面各种地物反射或散射的微波信号，藉以识别、分析地物，提取所需的信息。
主要分为主动微波遥感和被动微波遥感，被动微波遥感包括微波成像仪和微波探测仪；主动微波遥感包括雷达高度计、雷达散射计和成像雷达。
2、微波遥感的优越性（1）微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候、全天时的工作能力，优于可见光和红外波段的探测能力（2）微波对地物有一定的穿透能力，对地物的穿透深度因波长和物质的不同而有很大差异，波长越长，穿透能力越强。
（3）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，比如微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可以用于测定大地水准面，还可以利用微波探测海面风场。
（4）雷达可以进行干涉测量3、微波遥感的不足（1）微波传感器的空间分辨率要比可见光和红外传感器低（2）其特殊的成像方式使得数据处理和藉以相对困难些（3）与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上一致4、合成孔径雷达（SAR）特性及优势（1）全天候，不受云雾雪的影响，雨的影响有限（2）全天时，主动遥感系统（3）对地表有一定的穿透能力，与土壤含水量有关，依赖于波长（4）对植被有一定的穿透能力，依赖于波长和入射角（5）高分辨率，分辨率与距离无关（6）独特的辐射和集合特性（7）干涉测量能力（8）多极化观测能力5、极化，指得是电磁波的电场振动方向的变化趋势。
极化方式有线极化、椭圆极化、圆极化。
第二章微波遥感系统1、常见的微波遥感传感器在海洋、陆地、大气微波遥感应用中，常用的有效的传感器有五种：散射计、高度计、无线电地下探测器（以上为非成像系统）；微波辐射计、侧视雷达（以上为成像系统）。
2、散射计微波散射计是一种有源微波遥感器，专门用来测量各种地物的散射特性。
它是通过测量地物对微波的散射强度，达到测定地物的后向散射系数的相对值。
散射计按照观测方式可以分为以下四类：侧视观测散射计;前视（后视）观测散射计；斜视观测散射计；笔式光束环形扫描散射计。
微波遥感原理微波遥感是一种利用微波进行地球观测的技术，它通过接收地面或大气所辐射的微波信号，来获取地表或大气的相关信息。
微波遥感具有全天候、全天时、穿透云雾的能力，因此在农业、气象、水资源、环境监测等领域有着广泛的应用。
首先，微波遥感的原理是基于微波与地物之间的相互作用。
微波在穿过大气、地表和植被时，会受到不同程度的散射、吸收和反射。
这些微波信号在传播过程中会携带着地物的信息，如地表类型、植被覆盖度、土壤湿度、大气温度等。
因此，通过接收和解译微波信号，就可以获取地球表面和大气的相关信息。
其次，微波遥感的原理还涉及到微波与地物之间的相互作用机制。
不同类型的地物对微波的响应是不同的，这种差异性被称为微波遥感的散射特性。
通过研究不同地物的散射特性，可以推断出地物的类型、结构和特征参数，实现对地物的识别和分类。
另外，微波遥感还可以利用微波在大气中传播的特性，获取大气温度、湿度、云层等信息。
由于微波波长较长，因此在大气中的传播受到大气分子的影响较小，能够穿透云层和雾霾，实现对大气的探测和监测。
此外，微波遥感还可以利用微波与地表的相互作用，获取地表的相关信息。
比如，微波在穿过植被时会受到散射和吸收，通过研究微波信号的变化，可以推断出植被的生长状况、湿度、盖度等信息。
同时，微波对土壤的散射特性也不同，可以用来推断土壤的湿度、类型和质地等参数。
总的来说，微波遥感是一种利用微波与地球表面和大气相互作用的技术，通过接收和解译微波信号，可以获取地球表面和大气的相关信息。
它具有全天候、全天时、穿透云雾的能力，因此在农业、气象、水资源、环境监测等领域有着广泛的应用前景。
随着遥感技术的不断发展，相信微波遥感在未来会发挥更加重要的作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
