2.2 微波遥感基础原理介绍

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。

微波遥感的成像机理微波遥感是一种通过接收地面反射或散射的微波辐射来获取地表信息的技术。

它主要应用于土地覆盖、农业、水文气象、森林和海洋等领域。

微波遥感可以提供高分辨率、全天候和全球性的数据，因此受到了广泛关注。

一、微波遥感成像机理微波遥感成像机理是指微波信号与地表物体相互作用后产生的反射、散射和吸收等现象。

在微波遥感中，主要有两种类型的信号：主动式和被动式。

1. 主动式信号主动式信号是由雷达发射器产生的电磁波，它穿过大气层并与地表物体相互作用后返回雷达接收器。

在这个过程中，电磁波会经历多次反射和散射，最终形成一张反映地表物体特征的图像。

主动式信号可以通过调整雷达发射器的频率和极化方式来实现对不同类型地表物体的探测。

例如，在SAR（合成孔径雷达）中，发射器会以高速旋转方式发出一系列微波脉冲，这些脉冲会穿过大气层并与地表物体相互作用后返回雷达接收器。

通过对这些脉冲进行处理，可以得到高分辨率的地表图像。

2. 被动式信号被动式信号是由地球表面的微波辐射产生的，它可以被接收器直接捕捉到。

在这个过程中，微波辐射会受到大气层、云层和其他干扰因素的影响，因此需要进行校正和处理才能得到准确的地表信息。

被动式微波遥感主要应用于土壤湿度、降雨量、海洋表面温度等领域。

例如，在SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity）卫星中，接收器会捕捉地球表面发出的微波辐射，并通过对其频率和极化方式进行分析来获取土壤湿度和海洋盐度等信息。

二、微波遥感成像技术微波遥感成像技术是指利用主动式或被动式信号来获取地表信息的方法。

根据不同的应用领域和需求，可以选择不同类型的雷达或接收器来实现数据采集和处理。

1. SAR（合成孔径雷达）SAR是一种主动式微波遥感技术，它通过调整雷达发射器的频率和极化方式来实现对不同类型地表物体的探测。

SAR可以提供高分辨率、全天候和全球性的数据，因此在土地覆盖、农业、水文气象、森林和海洋等领域得到广泛应用。

微波遥感原理和应用
微波遥感是利用微波或微波的改变去通过测量这些变化，从而了解下一个特定表面的物理特性的技术。

典型的活动包括回波探测（例如反射、散射和多普勒散射）以及现场探测（吸收率）。

微波遥感最常见的应用是用于从宇航器映射农业、示踪冰盖变化以及测量水文参数，而这也是微波遥感最具开发潜力的领域。

微波遥感的优势在于它能够直接探测到某些表面物理因素，而其它感应器（如光学感应器）需要更多的推断和计算来实现同样的结果。

微波对运动对象的检测也是精确和有效的，因为它们能够非常快速地跨越大量距离。

此外，它还可以在任何时间，任何条件下运行，而光学传感器则受到白天黑夜和气候条件的限制。

因此，微波遥感在日照不足和濛濛雾气的情况下仍然可以正常运行。

另一方面，微波遥感所受到的缺陷将限制它对特定领域的应用，例如视觉表面检测。

在这种情况下，微波的数据处理可能会过于简单（例如进行分类，而不是分析图像），从而无法满足实际应用的要求。

此外，其占存储器的效率也比光学存储低得多，这是由于大小比较大的探测阵列和/或滤波数据处理所导致的。

微波遥感原理微波遥感是一种利用微波进行遥感探测的技术，它可以获取地球表面的信息，包括地形、植被、土壤、水文等。

微波遥感具有天气无关性和全天候性的优点，因此在农业、环境监测、气象预测、国防安全等领域有着广泛的应用。

微波遥感的原理是利用微波与地物之间的相互作用来获取地物的信息。

微波在穿过大气层和与地物相互作用时会发生散射、反射、吸收等现象，不同地物对微波的响应也不同，因此可以通过分析微波与地物之间的相互作用来识别和提取地物信息。

微波遥感的基本原理可以用雷达技术来解释。

雷达是一种利用电磁波进行探测和测距的技术，它发射的微波脉冲被地物反射后再接收，通过测量微波的传播时间和频率的变化来获取地物的位置、形状、运动状态等信息。

在微波遥感中，利用雷达技术可以获取地表的高程、形态、粗糙度等信息。

除了雷达技术，微波遥感还可以利用 passiv 微波遥感技术。

在 passiv 微波遥感中，利用地物自身发射的微波辐射来获取地物的信息。

地物的微波辐射受地物的温度、湿度、盐度等因素影响，因此可以通过分析地物的微波辐射来获取地物的温度、湿度、盐度等信息。

微波遥感技术在农业领域有着广泛的应用。

通过微波遥感可以获取作物的生长状态、土壤湿度、地表温度等信息，帮助农民进行精准农业管理，提高农作物的产量和质量。

同时，微波遥感还可以监测农田的水分状况，帮助农民进行灌溉调度，提高水资源利用效率。

在环境监测领域，微波遥感可以用来监测湖泊、河流、海洋等水体的水质、水温、水位等信息，帮助保护水资源、预防水灾。

此外，微波遥感还可以监测森林、草原、湿地等生态系统的变化，帮助保护生态环境、预防自然灾害。

总的来说，微波遥感技术具有广泛的应用前景，可以为农业、环境监测、气象预测、国防安全等领域提供重要的数据支持。

随着技术的不断发展，微波遥感技术将会发挥越来越重要的作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。