微波遥感技术作业

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 ............................... 错误!未定义书签。

导入数据...................................................................... 错误!未定义书签。

影像多视处理.............................................................. 错误!未定义书签。

滤波 .............................................................................. 错误!未定义书签。

微波遥感基础第三次大作业-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1微波遥感基础第三次大作业学院:电子工程学院学号：姓名：牛芳1、电磁波的极化特性及其应用（1）电磁波的极化极化：电磁波的极化是指在空间各点，以场强的大小为矢量幅度、空间方向为矢量方向所形成的矢量的尖端随时间变化的轨迹。

直线和圆可以看作椭圆的特殊形式。

因此，可以用椭圆极化的公式讨论各种极化问题。

根据电磁波理论，沿+ z轴方向传输的正弦平面电磁波的电场强度可以表示为（1）与分量的相位差为（2）求解式（1）得电场强度矢量变化轨迹方程为（3）此式为关于与的椭圆方程，任意时刻在垂直于z轴的横截面上，其图形为椭圆轨迹。

电场强度矢量的振幅、与+ x轴的夹角（方向角）以及椭圆长轴与x轴的夹角（倾斜角θ）分别为（4）（5）（6）式（1）~（6）即为分析平面电磁波极化特性的理论基础。

线极化令= 0 ，即与分量同相，并选观察点为z= 0平面，代入式（3）~（6）得电场矢量变化轨迹、电场强度矢量的振幅及其方向角、倾斜角分别为（7）= π时，情况类似，不作叙述。

上述结果表明，当与分量同相或反相时，电场强度的振幅随时间变化，但方向角与时间无关，即电场强度矢量尖端描绘的轨迹是一条直线，称作直线极化波，如图2所示.当与分量同相时，方向角为正，反相时方向角为负。

当与分量的振幅相等时，方向角为±45°。

圆极化令= π/ 2且，选观察点为z=0平面，代入式（3）~（5）得电场矢量变化轨迹、电场强度矢量的振幅及其方向角和倾斜角分别为（8）式（8）第一式为圆方程，圆半径为，而方向角随时间以角速度ω匀速变换，电场强度矢量尖端描绘的轨迹是圆，称作圆极化波。

2 圆极化旋向根据式（2）和式（8），圆极化方向角与相位差Δφ的关系为（9）这里的相位差是Ey相对于Ex分而言的，换句话说，就是以Ex分量做相位参考，当Δφ=π/ 2时，方向角随时间增大而减小，电场强度矢量做逆时针方向旋转，为左旋圆极化波；当Δφ=-π/ 2时方向角随时间增大而增大，电场强度矢量做顺时针方向旋转，为右旋圆极化波。

微波遥感实习报告一微波遥感实习报告一一数据类型的认识与显示1所给数据里含有slc文件夹，此文件夹内包含的是SAR单视复数据，数据以二进制形式存储，数据类型为int型，大小为2000*2000，即2000*1000个虚部，2000*1000个实部.数据组织形式为：实部虚部实部虚部…。

2 raw格式文件6个：ACVVD，AXVVD，BHHD，BHVD，BVHD，BVVD，分别为C 波段VV极化数据，X波段VV极化数据，HH极化数据，HV极化数据，VH极化数据，VV极化数据。

都是地据显示，分辨率较高。

雷达影像灰度与回波强度对应，故原始数据为灰度数据，阴影，亮斑都很明显。

四种极化数据直接没有特别大的区别。

3 dg_sar05_01.tif为东莞地区雷达数据，dg_spot04_01.tif为东莞地区spot卫星数据。

雷达数据如果直接用Photoshop打开，是一片黑色的，必修将其进行拉伸之后才能正确显示出来。

将雷达影像与光学影像进行比较，光学影像细节信息要丰富很多，而且光学影像上很多地物在雷达影像上已经完全没有体现，水在雷达影像上完全是黑色调，而城区则凸现白色。

地距显示，分辨率较低。

4 ERS1W.raw为ERS卫星数据。

JERS1W.raw为JERS卫星数据。

这两幅都是星载影像，分辨率较低，没有明显的大块阴影，也没有凸出的亮斑，但是有纹理信息。

5 shangdong.tif为斜距显示影像，左边为雷达死角成像，一片黑色。

二SAR图像辐射特点1斑点噪声：斑点噪声的生成，通常是因为相邻地物信息干涉造成。

在影像中一般体现为面目标中，明亮相间的点，下图所示尤为明显：2灰度值：雷达影像的灰度值是与微波回波强度相对应的，与日常生活中所感受到的可见光的反应有区别，因此在色彩的感觉上有差别。

而且因为阴影或者表面光滑的原因，往往出现很多大块黑色地区，又因为角反射器效应等原因，有的地方会特别亮。

三SAR影像几何特点1.斜距显示的近距离压缩下图即为斜距显示影像：(1)从两个圈中可以明显看出，左边的比例尺要小一些。

《微波遥感原理与应用A》实习指导书刘国祥编写西南交通大学土木工程学院测量工程系2006年10月目录实验一：SAR复数影像多视处理和干涉相位分析 (2)实验目的 (2)实验要求 (2)数据说明 (2)实验步骤 (2)实验二：SAR影像预处理 (3)实验目的 (3)实验要求 (3)椒盐噪声滤波处理 (3)雷达影像的边缘增强处理 (5)雷达影像增强 (6)雷达影像亮度调整 (7)实验三：SAR干涉测量与分析 (9)实验目的 (9)实验要求 (9)数据说明 (9)实验步骤 (9)实验四：SAR立体三维重建 (18)实验目的 (18)实验要求 (18)数据说明 (18)实验步骤 (18)实验一：SAR复数影像多视处理和干涉相位分析一、实验目的1、理解SAR复数影像的数字特征、雷达干涉中主（Master）、从（Slave）影像的配置。

2、掌握雷达影像振幅（Amplitude）和相位（Phase）信息的计算方法。

3、掌握雷达干涉中相位差分（Phase Differencing）的计算方法。

4、掌握多视（Multilooking）处理的计算方法。

二、实验要求1、在Matlab环境下，编制程序读取主、从SAR复数影像，计算干涉图和多视干涉图，并显示相关结果图。

2、每人独立完成实验任务。

3、实验结束之后，每人提交一份完整的实验报告。

三、数据说明本实验使用教师提供的两个ERS-1/2 SAR影像块，可从本课程的教案网站下载，文件名称分别为：master.dat和slave.dat，影像大小均为：555×294。

注意，从影像是经过配准处理后所得到的，也就是说，这里的主从影像对应于相同的目标空间，逐像素一一对应。

影像矩阵在二进制文件中按行排列，每一像素的实部和虚部信息均以32位浮点数存储。

四、实验步骤1、基本程序和数据下载从本课程的教案网站下载压缩文件“data show.rar”，解压后可得到基本数据读取和处理的Matlab 程序、以及主从影像数据。

微波遥感技术在地质勘探中的应用地质勘探一直是一项重要而又复杂的工作。

随着科技的发展，微波遥感技术逐渐成为地质勘探中的一种重要手段。

本文将介绍微波遥感技术在地质勘探中的应用，并探讨其在这一领域中的重要性和前景。

一、微波遥感技术概述微波遥感技术是利用微波波段的电磁波对地球表面进行探测和监测的技术。

它具有穿透云层、雾气和雨水的能力，因此在地质勘探中具有独特的优势。

微波遥感技术可以通过接收地表反射的微波信号来获取地表信息，包括地形、地貌、地下水资源以及地质构造等重要数据。

二、1. 地质构造探测微波遥感技术可以通过探测地下的微波信号反射情况，识别地质构造的分布和变化。

例如，利用微波遥感技术可以发现地下水、矿藏和地下岩层等地质构造信息，为地质勘探提供重要参考。

2. 矿藏资源勘查微波遥感技术可以识别地下矿藏的存在和分布情况。

通过分析微波信号的反射特征，可以确定地下矿物的类型和含量，为矿藏资源的勘查和开发提供科学依据。

3. 地质灾害监测微波遥感技术可以实时监测地质灾害的发生和演变过程。

通过监测地表形变和地下水位变化等数据，可以及时预警地质灾害，减少灾害造成的损失。

4. 地质勘探图像解译微波遥感技术生成的地质勘探图像具有高分辨率和丰富的信息量，可以通过图像解译获取地质构造、岩性、矿化带等重要地质信息，为地质勘探工作提供可视化的数据支持。

三、微波遥感技术的优势1. 高分辨率：微波遥感技术具有较高的空间分辨率和时间分辨率，可以实现对地表细微特征的精确探测和监测。

2. 全天候性：微波波段具有较强的穿透能力，不受天气和光照条件的影响，可以实现全天候的地质勘探监测。

3. 多波段信息：微波遥感技术可以获取多波段的地表信息，包括横波和纵波等不同极化状态的数据，为地质勘探提供更丰富的数据支持。

四、微波遥感技术在地质勘探中的前景随着微波遥感技术的不断发展和应用，其在地质勘探中的作用将会越来越重要。

未来，随着遥感技术和数据处理技术的进一步提升，微波遥感技术将能够更精确地探测地下资源，为地质勘探提供更准确、更全面的信息支持。

航空航天微波遥感技术在地球观测中的应用微波遥感技术是一种利用微波辐射进行地球观测的技术，可以获取地表和大气的信息，对于航空航天工程而言，微波遥感技术尤为重要。

本文将探讨航空航天微波遥感技术在地球观测中的应用。

一、航空航天微波遥感技术的原理与分类航空航天微波遥感技术是利用微波辐射进行地球观测的一种无人方式，利用微波辐射可以穿透云层、大气、厚云雾和植被，获取地表和大气的信息。

航空航天微波遥感技术可分为主动和被动两大类。

主动微波遥感技术是指通过发射不同频率和极化的微波信号，然后接收和分析反射回来的信号来获取地球表面地物的信息。

主动微波雷达技术被广泛应用于地质勘探、油田探测、冰雪监测等领域。

被动微波遥感技术则是通过接收和分析自然环境中发出的微波辐射信号，用以获取地球表面和大气的信息。

被动微波遥感技术常常用于天气预报、气候演变、海洋观测等领域。

二、航空航天微波遥感技术的应用领域1. 气象预报和天气研究航空航天微波遥感技术在气象预测和天气研究中发挥着重要的作用。

通过接收自然发出的微波辐射，可以获取大气中水汽含量、降水形式和强度等信息，从而提供准确的天气预报和气候演变的数据支持。

2. 地质勘探航空航天微波遥感技术在地质勘探中也起到关键的作用。

通过主动微波雷达技术，可以探测地下油气田、矿产资源等地质结构。

微波雷达的高穿透能力可以穿透地下物质，获取地质结构信息，为资源的开发和勘探提供重要依据。

3. 环境监测航空航天微波遥感技术在环境监测方面也有广泛应用。

通过被动微波遥感技术，可以监测海洋温度、海洋表面风速、海冰覆盖度等信息，在海洋生态环境保护和渔业资源管理上发挥重要作用。

此外，在城市空气质量监测、水体污染监测等环境保护领域，航空航天微波遥感技术也是不可或缺的工具。

4. 农业生产航空航天微波遥感技术在农业生产中有着重要的应用。

利用微波遥感技术可以获取土壤含水量、作物生长状况、农田温度等信息，为农业生产提供科学依据。

第一章1. 微波遥感的微波波段：频率范围：300MHz – 40GHz ；波长范围：1m – 0.75cm.。

太阳辐射微波小于地球辐射 微波。

地球辐射微波：100MHz – 10GHz ：3 nWm-2，100MHz – 1GHZ ：29 pWm-2。

有鉴于 此，微波遥感多为主动遥感。

2.微波遥感的特点：由于微波的波长较长，能穿透云、雾而不受天气影响，所以能进行全天时全天候的遥感探测。

微波对某些物质具有一定的穿透能力，能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。

因此广覆盖。

全天候、全气候、广覆盖。

3.微博遥感中较多应用相同相位、微小频率差的干涉。

第二章1.成像几何的一些概念斜距方向：微波束传播方向。

地距方向：地面上与飞行器飞行方向垂直的方向。

方位方向：飞行器飞行方向。

天线覆盖区：天线波束射到地面的覆盖区。

幅宽 ：在地距方向上，微波束’照亮’地球表面的宽度。

天线覆盖区在地距方向的 宽度。

近地距线 ：幅宽最接近地面轨迹的边。

远地距线：幅宽最远离地面轨迹的边。

视角：天线到地面的垂线与斜距方向的夹角。

（技术参数）入射角：入射线与地面点的法线 的夹角。

入射角越小地面起伏越大，反射越强图像上越亮 星下点：飞行器在地面的垂直投影点。

卫星高度：飞行器离开地面的高度 H 。

天线尺度：方位长度 la 和垂直长度 lv 。

方位长度平行与飞行方向，垂直长度垂直与飞行方向。

2. 距分辨率：雷达系统在距方向上分辨两个相邻目标点的能力，即返回脉冲在时间上没有重叠 3.斜距分辨率: r r =2τc 地距分辨率: g r =θτsin 2c关于距分辨率：当 = 0，地距分辨率 rg 无穷大 采用侧视 雷达的原因；地距和斜距分辨率均与搭载平台的飞行高度 H 无关；地距分辨率与入射角 有关。

近地距 处的分辨率低于远地距处的分辨率。

4. 脉冲压缩技术（关键技术，提高地距分辨率） 知道过程发射调频宽脉冲，其频率随时间线性变化，称为线性调频脉冲；返回的线性调频脉冲与发射线性调频脉冲的副本经相关器压缩成窄脉冲。

微波遥感集中实习报告一、实习目的与要求通过对不同类型的SAR图像进行比较和分析，认识SAR影像的几何和辐射特点，特别是不同类型地物的影像特征，为提高图像解译能力奠定基础；理解斑点噪声产生原因，熟悉SAR图像滤波方法，以减少斑点噪声的影响，在此基础上，综合利用基础知识和原理对SAR图像进行解译和计算机自动分类。

二、实习内容1.SAR影像认识和比较通过对不同数据的比较，分析SAR影像的数据特点，包括SAR影像的辐射特性和几何特性。

SAR影像的辐射特性包括影像上有明显的斑点噪声，这是由于回波的相干性，造成图像明暗变化，有些像元很亮，形成斑点噪声。

SAR影像的几何特点包括斜距显示的近距离压缩、透视收缩和叠掩以及雷达阴影，近距离压缩是因为SAR影像是侧视投影距离成像，地距上等长的物体斜距成像之后会表现为成像点近的地物成像较短，远的地物成像较长，这种现象在平地时可通过等效中心投影消除，但在山地等有高低起伏的地形即使以地距显示也无法消除这种压缩现象；透视收缩是指在山地前坡方向或是其他有高度起伏的地物，坡度较缓时，近距离时图像收缩更大，而叠掩现象也是主要发生在山地前坡以及其他有起伏的地物上，坡度较大时，会出现顶底重叠甚至顶底倒置的现象，不仅如此，信息之间还会相互叠加，导致信息被掩盖，叠掩现象在城市地区影像解译方面影响较大；雷达阴影是由于波束无法到达后向区域，造成阴影现象。

2.不同类型SAR数据的比较分析首先有同一地区光学与雷达影像，对比分析发现，光学影像更符合人眼的视觉效果，较易解译，雷达影像存在一定的几何变形，并且还会出现许多亮点——斑点噪声，这是其固有属性，对比光学影像，在几何上有不一致，解译也较困难。

比较星载机载获取的同一地区的雷达影像，发现也有不同。

由于平台不同，影像也表现出了不同的特点。

机载雷达影像表现出更明显的明暗条带间变化，这是因为星载平台入射角要小于机载雷达，所以星载影像照度更均匀，机载雷达影像则明显受天线方向图的影响，并且机载平台不如星载平台稳定，几何变形更大。

微波遥感编程实习报告一、实习目的本次实习希望通过编程实现基于R-D方程的SAR影像几何校正，比较校正前后SAR 影像特征与区别，分析距离成像几何原理，掌握R-D校正步骤。

希望通过这次实习了解SAR成像几何原理，熟悉距离式成像过程。

掌握距离-多普勒方程进行校正的原理和难点，认识校正所需参数意义与读取方法。

理解并掌握斜视SAR成像中距离式成像的机理与方法，了解SAR图像特殊几何特征成因与校正必要性；掌握基于R-D构像方程的SAR图像像素坐标与坐标间的定位关系；在此基础上编程实现SAR图像的几何校正过程。

二、实习容1.数据介绍SAR影像的头文件信息中包括该幅影像上5个成像点的XYZ坐标，第一点的成像时间和5个点间的成像时间间隔，影像的第一行成像时间与成像间隔，影像距离向的成像时间与时间间隔，SAR影像4个角点的经纬度以及投影椭球的长短半轴。

这些数据用于确定任意时刻下成像点的位置矢量、速度矢量和加速度矢量，确定对应的DEM围以及确定DEM上各点对应SAR影像的ij坐标和灰度值。

这些参数已经存储在parameter.txt里，可直接读取使用，但注意单位转换问题。

DEM影像是ers2dem.img，可以利用DEM提供的H结合经纬度坐标BL，利用投影椭球信息，计算出成像点的坐标XYZ，但注意裁剪SAR对应到DEM的围。

SAR影像灰度信息则是存储在DAT_01.001，注意SAR影像的数据格式，这里存储的是复数形式，需要计算强度信息作为灰度值。

满足公式：强度²=实部²+虚部²。

数据的预处理包括利用影像5个成像点的XYZ坐标和第一点成像时间、成像时间间隔，利用多项式拟合的方法，确定轨道系数ABC，从而可求出任意时刻的卫星位置矢量，位置矢量求导可得到速度矢量，再求导可得到加速度矢量，这些都是在之后的R-D方程中有所利用。

注意为解求矩阵方便，可将第一点成像时间当作0。

其余的数据预处理包括单位转换以及由于双程传输引起的时间转换。

微波遥感原理与应用影像教学实验2指导老师：报告人：学号：班级：1. 利用BEST获取后向反射系数BEST：基本Envisat SAR工具箱（The Basic Envisat SAR Toolbox）是一组可执行软件工具，旨在便于使用ESA SAR数据。

1.1 头文件分析Header Analysis1.2 提取全分辨率图像Full Resolution Extraction1.3数据转换振幅数据转换为功率数据Amplitude to power1.4 提取后向散射系数calibration/backscattering image generation1.5 几何校正geocorrection1.6 输出图像export 'backscattering image' to Geotif2.斑点噪声滤波2.1 斑点噪声产生的机理SAR成像系统是基于相干原理的，而这一理论基础存在着原理性缺陷，这个缺陷表现为：在雷达回波信号中，相邻像素点的灰度值会由于相干性而产生一些随机的变化，并且这种随机变化是围绕着某一均值而进行的，这样就在图像中产生了斑点噪声。

而斑点噪声的产生是由于SAR成像所基于的相干原理所造成的缺陷，因此是不可避免的。

从产生机理上讲，SAR图像中的斑点噪声是由于雷达目标回波信号的衰落现象所引起的。

而信号的衰落过程是这样产生的：同时被照射的有多个散射体，当雷达目标和雷达站之间具有相对运动时，这多个散射体与雷达之间具有不同的路程长和不同的径向速度，这使得雷达接收机接收到的信号产生一定的随机起伏，从而使SAR对目标散射系数的测量产生很大的偏差。

最终表现在图像上，就产生了不可避免的斑点噪声现象。

因此，斑点噪声的不可避免性决定了要想得到高质量的SAR图像，如何有效地抑制斑点噪声是关键所在。

2.2 斑点噪声的乘性模型在SAR图像中，斑点噪声是由于信号的衰落引起的，而且通过对SAR图像的观察，人们发现该图像具有这样的特点：在均匀区域，被斑点污染得越厉害的区域，在图像上表现得越亮，因此，人们设想斑点噪声的模型为乘性的。