第二章-微波遥感系统教材
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《微波遥感》课程教学大纲课程名称:微波遥感课程编号:812128英文名称:Microwave Remote Sensing课程属性:选修课课学时:40(包含8上机课)学分:2.5先修课程:高等数学(微积分)、遥感原理及应用、计算机绘图适用专业:海洋技术一、课程简介《遥感原理》课是一门专业方向选修课程,本教学大纲适用于海洋技术专业的本科生教学。
通过本课程的学习,使学生掌握必要的微波遥感基本理论知识、常用微波遥感数据的特征和应用、信息提取的方法。
在内容上侧重于微波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,进一步了解微波遥感技术的应用。
微波遥感是遥感科学与技术专业学生的一门专业基础课。
作为遥感技术的一个重要手段,微波遥感以其全天时全天候的优势在遥感领域占有无法替代的地位。
本课程电磁波传播及其与各种物质相互作用为出发点,主要介绍微波遥感的基本理论以及主被动遥感的各种传感器。
教学目的是使学生熟悉微波遥感的基本原理,了解微波遥感的常用手段,掌握微波遥感数据处理的常用方法。
微波遥感是理论与实践结合较强的专业基础课。
在教学过程中综合运用先修课程中所学到的有关知识和技能,结合教学环节,进行微波遥感技术人员所需的基本训练,为学生日后从事相关工作打下基础,因此是遥感科学与技术教学计划中占有重要地位。
二、课程内容及学时分配第一单元:绪论和微波遥感的物理基础(建议学时数:4学时)【学习目的和要求】1.知识掌握本单元主要介绍微波遥感技术的概念、微波遥感技术的分类以及微波遥感技术的特点。
对微波遥感技术的发展过程以及当前微波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。
要求学生深刻理解微波遥感的概念,掌握微波遥感技术的基本分类和技术特点。
对微波遥感技术的发展过程和微波遥感在地理学中的重要作用有一定的了解。
在此基础上介绍微波遥感物理基础的电磁学部分。
2.能力培养本单元研究微波遥感技术的特点和发展趋势,并使学生理解微波遥感的物理基础。
2.3 主动微波传感器中国遥感卫星地面站2.3.1 高度计中国遥感卫星地面站中国遥感卫星地面站•美国国防部\商务部在1964年联合制定的”国家测地卫星计划”中就提出了正负10厘米精度的雷达高度计需求.•美国科学家在20世纪60年代中期提出利用窄脉冲雷达从卫星轨道高度上测量海平面变化的设想。
根据这一科学设想研制出来的雷达高度计原型样机于1973年在美国天空实验室(skylab)上进行了概念验证性实验。
实验结果表明,这一技术完全可行,并达到测高精度1~2m 的水平。
•1975~1978年间,美国NASA 将一部Ku 波段(13.9GHz)雷达高度计装载在Geos-3(Geodynamics Experimental Ocean Satellite)卫星上,进行了长达3年的实验。
Geos-3高度计的测高精度达到50厘米的量级。
•此后,Seasat(美国,1978)、Geosat(美国,1985)以及ERS-1(欧洲空间局,1991)、Topex/Poseidon(美/法,1992)、ERS-2 (欧洲空间局,1995)和GFO(美国,1998)等专业海洋卫星上都搭载雷达高度计,其测量精度由最初的米级提高到目前的3cm。
进入20世纪90年代以来,卫星测高资料越来越丰富,测高精度越来越高,因此,研究工作也越来越精细、深入并模式化,并重在定量地解中国遥感卫星地面站决问题。
雷达高度计在工作状态时的基本特点为:(1)与电磁波作用的地(海)面目标为分布目标(平滑的或粗糙的)(2)雷达波束对目标的入射角接近零度(近垂直入射)(3)为提高高度分辨率,必须发射大带宽或极窄脉冲(4)高度计提取的相对高度信息是波束照射足迹的平均高程.(5)为了探测目标表面的地球物理特性,充分利用了回波前沿的信息中国遥感卫星地面站(6)为了提取准确的高度信息,要求载体平台稳定,以确保天底指向精度.中国遥感卫星地面站•雷达高度计发射机向海面发射窄脉冲序列,当发射脉冲开始触及海面,海面开始返回脉冲,随着接触的增加,回波功率也随之增大,回波幅值上升到峰值,之后由于天线衰减,使之饱和并下降。