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侧视雷达图像的几何特征

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智慧树答案遥感概论知到课后答案章节测试2022年

智慧树答案遥感概论知到课后答案章节测试2022年

第一章.什么是被动遥感。

（）答案:传感器从远距离接收和记录目标地物所反射的太阳辐射电磁波以及物体自身发射的电磁波1.（）是一种无需接触地面就能远距离获取地球表面信息的技术。

答案:遥感2.遥感技术利用被测物体发出，反射或衍射的（）的特性答案:电磁波.遥感是通过传感器记录目标物体的下列哪些信息？（）答案:光谱辐射信息；空间几何形状3.以下关于遥感的描述，说法不正确的是（）答案:只记录目标地物对电磁波的反射信息.遥感的信号源包括人工辐射、反射太阳辐射、地表物体发射电磁波三种形式。

（）答案:对4.对长江流域进行遥感监测，比较适合的遥感平台是（）答案:卫星.近地面遥感平台主要用于遥感实验，进行遥感机理研究或者是对地物目标进行精细研究。

（）答案:对5.卫星遥感平台高度很高，大气的气流不会影响遥感平台的稳定性，但是大气会对遥感图像质量产生很大影响。

（）答案:对.无人机遥感平台具有很好的灵活性和机动性，可以在低空作业，获取高分辨率图像，但是受到大气气流的影响，它的平台稳定性较差。

（）答案:对第二章.对地观测中最常用的大气窗口从紫外线到微波不等，下列适宜在夜间成像的电磁波波段包括（）。

答案:微波波段;远红外波段1.大气中的气体和其他微粒（尘埃、雾霾和小水滴等）会对电磁辐射的传输产生影响，主要包括（）。

答案:大气反射;大气透射;大气折射;大气散射.当太阳辐射能量到达地面后，对目标地物的作用主要包括（）。

答案:散射；反射;吸收2.卫星遥感已经广泛应用于监测地球表面物体的变化，其中最常用的电磁波包括（）。

答案:可见光;微波;红外3.自然界物体的反射现象主要体现为（）。

答案:镜面反射;漫反射;方向反射.植被受到叶绿素的影响，对蓝光的吸收作用强，对绿光和红光的反射作用强。

（）答案:错4.植物在生长过程中，当叶绿素受到某种因素胁迫而致使其功能受阻时，植被在红光波段的反射率会降低。

（）答案:错5.瑞利散射中，蓝光波段的散射比红外波段的散射强。

《遥感数字图像处理》试卷

《遥感数字图像处理》试卷

东南大学2008—2009学年考试试题课程名称：遥感数字图像处理学号姓名成绩一、单项选择题（2分×20=40分）1.遥感技术是利用地物具有完全不同的电磁波（）或（）辐射特征来判断地物目标和自然现象。

A.反射发射B.干涉衍射C.反射干涉D.反射衍射2.TM6所采用的10.4~12.6um属于（）波段。

A.红外B.紫外C.热红外D.微波3.彩红外影像上（）呈现黑色，而（）呈现红色。

A.植被B. 水体C.干土D.建筑物4.影响地物光谱反射率的变化的主要原因包括（）。

A. 太阳高度角B.不同的地理位置C. 卫星高度D.成像传感器姿态角5.红外姿态测量仪可以测定（）。

A. 航偏角B. 俯仰角C.太阳高度角D. 滚动角6.下面遥感卫星影像光谱分辨率最高的是（）。

A. Landsat-7 ETM+B.SPOT 5C.IKONOS-2D. MODIS7.下面采用近极地轨道的卫星是（）。

A. Landsat-5B. SPOT 5C. 神州7号D. IKONOS-28.下面可获取立体影像的遥感卫星是（）。

A. Landsat-7B.SPOT 5C.IKONOS-2D. MODIS9.侧视雷达图像的几何特征有（）。

A.山体前倾B.高差产生投影差C.比例尺变化D. 可构成立体像对10.通过推扫式传感器获得的一景遥感影像，在（）属于中心投影。

A.沿轨方向B. 横轨方向C. 平行于地球自转轴方向D. 任意方向11. SPOT 1-4 卫星上装载的HRV传感器是一种线阵（）扫描仪。

A. 面阵B. 推扫式C. 横扫式D. 框幅式12.（）只能处理三波段影像与全色影像的融合。

A.IHS变换B.KL变换C. 比值变换D. 乘积变换13.（）是遥感图像处理软件系统。

A. AreInfoB.ERDASC. AUTOCADD. CorelDRAW14.一阶哈达玛变换相当于将坐标轴旋转了（）。

A.30°B. 45°C. 60°D.90°15.遥感影像景物的时间特征在图像上以（）表现出来。

侧视雷达图像的几何特征

侧视雷达图像的几何特征

3.2.3 侧视雷达图像的几何特征侧视雷达图像在垂直飞行方向（y）的像点位置是以飞机的目标的斜距来确定，见图3-27所示，称之为斜距投影。

图像点的斜距算至地面距离为：（3-17）飞行方向（x）则与推扫式扫描仪同。

由于斜距投影的特性，产生以下几种图像的几何特点：1、垂直飞行方向（y）的比例尺由小变大，见图3-28所示。

地面上有A、B、C 三段距图3-27斜距投影离相等，投影至雷达图像上为a、b、c。

由于c>b>a，因此。

显然这是由于com的作用造成的。

从图3-27中可知：地面上AB线段投影到影像上为ab,比例尺为：（3-18）弧线Aaˊ┴SB。

假定：弧线近假为直线段，并且∠AaˊB也近似为直角。

则变成通式（3-19）考虑到实测的斜距是按比例尺缩小为影像，因此在侧视方向上的比例尺为：（3-20）可见，°，cos，即趋于0°时比例尺大，而°，cos，即趋于90°时比例尺小。

2、山体前倾，朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长，与中心投影相反，还会出现不同地物点重影现象。

如图3-29所示，地物点AC之间的山坡在雷达图3-28 侧视雷达影像的比例尺图像上被压缩，在中心投影像片上是拉伸，CD之间的山坡出现的现象正好相反。

地物点A和B在雷达图像上出现重影，在中心投影像片中不会出现这种现象。

图3-29重影现象3、高差产生的投影差亦与中心投影影像投影差位移的方向相反，位移量也不同。

见图3-30所示。

投影差(3-21)而(3-22)图3-30投影差由于所以取（3-23）当△h>0时，也大于0为正值，反之为负值。

投影差改正时用加法：。

第五章雷达图像特性及其判读特点

第五章雷达图像特性及其判读特点

侧视图像与正视图像比例尺比较
➢ 上图A、B、C代表大小相同的地物，它们之间 的距离也相等，分别在近、中和远距离上。它 们相应的地面距离分别为GRA、GRB、GRC。
➢ 侧视图像是直接根据信号的返回时间成像，不 能反映地物间相等的距离和地物本身的相等宽 度，结果使图像比例尺在近距离处比例尺较小 ，远距离处比例尺很大。
➢ 透视缩减与上下位移都与雷达盲区现象相关。
➢ 背向雷达天线的坡面所接收的信号很弱，或者 根本没有信号接收。
➢ 地物A的右侧背向飞机，其坡度又小于俯角， 因而还能得到雷达脉冲的照射。但这种脉冲照 射非常轻微，回波也就很弱，图像比较阴暗。
➢ 地物B的右侧斜坡与俯角平行，得不到雷达脉 冲的照射，雷达天线就接收不到这段时间内的 回波，图像呈黑色（盲区）。
➢ 就在911事件发生之前，科学家们曾对世 贸中心地区的地下结构进行过雷达拍照， 现在它们已经在重建工作中得到了应用， 只是这些图像并不十分清楚。
➢ 费贾尼指出：“对前后两组图像进行对 比可以帮助我们对地下结构的变化加以 了解，对其破坏程度加以评估。”
雷達圖像發現哥倫比亞號遭不 明物體撞
➢ 美國宇航局官員星期六晚說﹐搜索例常雷達樣 品的國防部官員發現﹐太空梭哥倫比亞號執行 任務的第二天納入軌道時附近有一物體的證據。
➢ 由于低角度倾斜照射、不间断的图像覆盖、以 及次要细节的消除等，雷达图像对线性形迹大 为增强。
➢ (1) 对地面的倾斜照射产生了图像明暗效应， 从而增强了断层和破碎带的显示。雷达天线垂 直于线性形迹的地方，阴影和明亮部分最明显。
➢ (2) 雷达图像在抑制次要细节方面有特殊的效 果。其小比例尺、大面积、低分辨力单元本身， 正像一种信息过滤器，滤去了地物噪声的高频 率空间细节，而航空像片的高分辨力，则记录 了地被细部，从而掩盖了其下伏的地质形迹。

遥感图像判绘 侧视雷达成像(讲课)

遥感图像判绘 侧视雷达成像(讲课)

方位分辨率
定义：相邻的两脉冲之间，能分辩两个目标的最小距离
LRR
L
式中β为雷达的波束宽度，L为雷达天线的 孔径，R为雷达天线到地面目标的距离
天线
L
β
R
要提高方位分辨率，需采 用较短波长的电磁波，或 加大天线孔径，或缩短观
∆L 测距离。如要求方位向分
辨率为25m，采用波长为 5.7cm的微波，卫星高度 为600km，侧视角40度， 则天线尺寸应为1790m ， 这显然难以实现。
1970's spaceborne SARs
国外主要星载雷达
Seasat.SIR-A.SIR-B（美国） 钻石-1（前苏联） ERS-1（欧空局） JERS-1（日本） Radarsat(加拿大)
侧视雷达的一般结构
侧视雷达一般由脉冲发射机、接收机、发射接收转换 开关、天线和显示记录器组成。脉冲发射机产生脉冲 信号，由转换开关控制，经天线向观测地区发射。地 物反射或者散射的电磁波也由转换开关控制进入接收 机。接收的信号在显示器上显示或记录在磁带上。
雷达的优点
1.微波能穿透云雾和雨雪，有全天候、全天时的 工作能力，这对实时监测十分有利。
2.微波对地物有一定的穿透能力。如微波可穿透 几十米的沙层和上百米的冰层；对中度含水量的 土壤能穿透几米甚至十几米，可用于地下勘探和 军事目标探测。
3.侧视雷达图像不仅包含了地物对微波的反射或 散射的强弱，而且还包含了回波的相位信息，从 而可进行雷达干涉测量（Radar Interferometry）， 确定目标的高度。
第四节 侧视雷达图像及其特性
发展历史
mid 1800's James Clerk Maxwell first defined the essential characteristics of microwaves

2016-2017(1)微波遥感-5.1侧视雷达图像的几何变形分析

2016-2017(1)微波遥感-5.1侧视雷达图像的几何变形分析

0
地球曲面总是低于切平面！
R02 ( R0 h) 2 D 2 (2 R0 h)h D 2 D 2 / 2 R0 h
五，大气折射的影响
y k ( R' R)
等效斜距
弧长
弦长
1 R R Rc 2 sin( Rc / 2 ) 24
n n / H sin
SAR Image
*
*
Azimuth Compression Range Compression
三，地形起伏的影响
Y
p’
Yp
p
地形起伏产生的位移：
dy y p ' y p kh cos
叠掩
四，地球曲率的影响
地形起伏：dy y p ' y p kh cos
地球曲率：dy y p y p kh cos
f k H
二，外方位元素变化的影响
p p p p
传感器成像位置（Xs,Ys,Zs）姿态角（φ,ω,κ）和飞行 速度（vx,vy,vz）. 俯仰 正常 dφ_航向_俯仰 dω_旁向_滚动 dκ_方位_偏航
偏航
p
飞行速度的影响
C
C”
Raw SAR Data
Range Compressed Data
3 c 2
海平面上大气的折射系数n=1.000035
y k ( R' R) kR
H 2 4 10 8 2 y ( ) y 24 1.00035
-8 折射率随高度变化的梯度=-4*10
六，地球自转的影响
地球自转的影响，产生 了图像底边中点的坐标 位移Δx,Δy和平均航 偏角θ
x bb' sin k x y bb' cos k y

雷达成像仪(二)

雷达成像仪(二)
德国已经建成的机载SAR系统(AeS－1，2，3),，其空间分 辨率从0.5米到5米，用InSAr生成的DEM高程精度为0.25m到2m。
相干雷达（INSAR）
INSAR就是利用SAR在平行轨道上对同 一地区获取两幅（或两幅以上）的单视复数影 像来形成干涉，进而得到该地区的三维地表信 息。
该方法充分利用了雷达回波信号所携带的 相位信息，获得同一区域的重复观测数据（复 数影像对），综合起来形成干涉，得到相应的 相位差，结合观测平台的轨道参数等提取高程 信息。
另一方面微波在物体内会产生体 散射，因此能将地下的一些状况反 映出来
Cosmo-SkyMed高分辨率雷达图像
4 SAR获取地面高程信息的方法
（1） 包括 雷达摄影测量技术Radargrammetry （即：StereoSAR） 雷达坡度测量Radarclinometry （即：shape from shading）
例：stereoSAR方法选用加拿大的Radarsat
误差：在平坦地区，精度约为20m左右(使用精 细模式可以得到的DEM精度略大于12M，使 用标准模式影像略大于20M)；在山区，精度 明显降低,一般为30M以上。
（2）将SAR两次或者多次观测的数据进行干涉 处理，利用相位信息提取地面高程信息，这就 是目前的热点——INSAR；
例如：ERS-1/2/ ENVISAT组合
பைடு நூலகம்
相干雷达（INSAR）
亮度图象
相位图象
相干雷达（INSAR）
雷达图像信号：亮度+相位
复雷达图像： S(x, y) R(x, y) j I (x, y) A(x, y) exp( j)
亮度图像
相位图像
相干雷达（INSAR）

遥感导论期末习题集

遥感导论期末习题集

《遥感导论》习题集一.名词解释数字图像：用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数学表示的图像。

遥感数字图像：以数字形式表述的遥感图像。

不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。

电磁波谱：将各种电磁波按其波长（或频率）的大小依次排列所构成的图谱。

辐射分辨率：辐射分辨率是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。

空间分辨率：是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。

直方图：对于数字图像来说，直方图实际就是图像灰度值的概率密度函数的离散化图形。

真彩色合成：如果彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，那么得到的图像的颜色与真彩色近似，这种合成方式称为真彩色合成。

直方图均衡化：对原始图像中的像素灰度做某种映射变换，使变换后图像灰度的概率密度是均匀分布的，即变换后图像是一幅灰度级均匀分布的图像。

几何精纠正：又称为几何配准（registration），是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。

主成分变换：是基于变量之间的相关关系，在尽量不丢失信息前提下的一种线性变换的方法，主要用于数据压缩和信息增强。

在遥感软件中，主成分变换常被称为K－L变换。

缨帽变换：旋转坐标空间，但旋转后的坐标轴不是指到主成分的方向，而是指到另外的方向，这些方向与地物有密切的关系，特别是与植物生长过程和土壤有关。

植被指数：根据地物光谱反射率的差异作比值运算可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，能够提取植被的算法称为植被指数。

图像平滑：图像在获取和传输的过程中，受传感器和大气等因素的影响会存在噪声。

在图像上，这些噪声表现为一些亮点、或亮度过大的区域。

为了抑制噪声、改善图像质量所做的处理称为图像平滑。

第 七 讲 微波图像的特点和几何校正

第 七 讲 微波图像的特点和几何校正
第第七七讲讲微波图像的特点微波图像的特点和几何校正和几何校正和几何校正和几何校正侧视雷达系统的工作参数侧视雷达系统的工作参数?工作参数对雷达回波有影响直接关系到图像的解译
第 七 讲 微波图像的特点 和几何校正
侧视雷达系统的工作参数
工作参数对雷达回波有影响，直接关系到图像的解译。 侧视雷达系统的工作参数包括： 雷达工作波长： 地表粗糙度；穿透性；体散射；多径效应。 雷达极化方式： HH、HV、VV、VH。 雷达俯角： 多视向可获得更多的地物信息。
侧视雷达图像的几何特点
β
θ
α
F p = [1 − cos(α + β )]%
雷达天线等效Βιβλιοθήκη 一个透镜

800004 遥感概论 作业(专升本)

800004 遥感概论 作业(专升本)

《遥感概论》作业一、单选题1、遥感一词来自英语（）A.Remote SystemB.Remote SensingC.Remote SocietyD.Remote Control2、遥感探测的范围越大，则（）A.获得资料的速度越慢B．获得资料的周期越长C．对地物的分辨率越低D．对地物的分辨率越高3、遥感技术测量、记录、分析被测目标的（）。

A.形状特征B.位置C.电磁波波谱特征D.起伏特征4、下列不是遥感的优势的一项是（）。

A.周期性强B .宏观性好C.人为因素少，能客观地反映地表状况D.技术含量高，可以精确的反映地表状况，完全可以代替地面的调查5、2米分辨率的遥感影像是指（）。

A.2米边长的遥感影像B.只要边长大于2米的物体都可以判断C.影像上的一个像元，表示2米边长的方形地面范围D.影像上的一个像元，表示地面两平方米的范围6、在近红外的遥感影像上，清澈的水体呈（）色A.黄B.黑C.白D.红7、有关直方图说法错误的是（）。

A.一般来说，包含大量像元的图像，像元的亮度随机分布应是正态分布B.直方图峰值偏向亮度坐标轴左侧，说明图像偏暗C.峰值提升过陡，过窄，说明图像的高密度值过于集中D.直方图峰值偏向亮度坐标轴左侧，说明图像偏亮8、以下（）不是高光谱遥感的特点。

A.空间分辨率很高B.可以将可见光和红外波段分割成更连续的光谱段C.需要面对海量数据处理问题D.每个通道的波长范围比多光谱小得多9、计算植被指数（如NDVI）主要使用以下两个波段（）。

A.紫外波段和蓝色波段B.蓝色波段和近红外波段C.蓝色波段和红色波段D.红色波段和近红外波段10、遥感数字图像的表示是用（）维数组表示。

A.一B.二 C .三 D .四11、图像辐射校正可以用于以下图像误差和偏差校正，除了（）。

A.图像中心色调过亮B.图像上灰度失真疵点C.图像中地物几何变形D.图像上有条状干扰12、TM图像的空间分辨率已达到（）。

A.80mB.30mC.10mD.7m13、BIP 是数字图像的（）。

遥感数字图像处理习题与标准答案

遥感数字图像处理习题与标准答案

《遥感数字图像处理》习题与答案第一部分1.什么是图像？并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。

答：图像（image）是对客观对象的一种相似性的描述或写真。

图像包含了这个客观对象的信息。

是人们最主要的信息源。

按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。

模拟图像（又称光学图像）是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像，它属于可见图像。

数字图像是指被计算机储存，处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。

2.怎样获取遥感图像？答：遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。

根据传感器基本构造和成像原理不同。

大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类。

3.说明遥感模拟图像数字化的过程。

灰度等级一般都取2m（m是正整数），说明m = 8时的灰度情况。

答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。

①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。

空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色彩）信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像。

②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有MXN个像元点组合表示的图像，但其灰度（或色彩）仍是连续的，不能用计算机处理。

应进一步离散、归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。

当m = 8时，则得256个灰度级。

若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰度级别有256个。

用0—255的整数表示。

这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。

由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。

彩色图像可采用24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit,每个颜色层面数据为0—255级。

4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些内容？答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。

其内容有：①图像转换。

包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。

遥感总复习题库(含答案)

遥感总复习题库(含答案)

第一章电磁波及遥感物理基础名词解释：1、电磁波（变化的电场能够在其周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的区域内引起新的变化磁场。

）变化电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。

2、电磁波谱电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。

3、绝对黑体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。

4、辐射温度如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。

5、大气窗口电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。

6、发射率实际物体与同温下的黑体在相同条件下的辐射能量之比。

7、热惯量由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质称为系统的热惯量。

（地表温度振幅与热惯量P成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。

）8、光谱反射率ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

)9、光谱反射特性曲线按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。

填空题：1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。

2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。

3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。

4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数2897.8。

当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。

5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm选择题：(单项或多项选择)1、绝对黑体的（②③）①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。

2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥）①反射率②发射率③物体温度一次方④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。

微波遥感第三章

微波遥感第三章

3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
频率越高，物质的衰减作用越大，有效穿透性低。这对于植 被的回波影响较大，频率越高，穿透力差，回波主要来自植 被的上部，而频率低时，穿透力强，回波主要来自植被下面 的地表面。
三、影响雷达图像色调的因素
两条入射波 1 和 2 在俯角为β时，入射到高度h不规则的 地物表面上，产生两条射线的程差(即折线ABC)为
Δr = 2h sin β
两条射线的相位差就是
Δϕ
=
2π λ
Δr
=
4πh λ
sin
β
瑞利取相位差为π/2作为区分光滑面与粗糙面和区分镜面
反射与漫反射的分界线，如果 Δφ < π/2 或 h < λ/(8sinβ)
第三章 微波图像的特点
为了得到距离向无几何失真 的图像，采用地距显示的形 式。成像时加延时补偿或几 何校正
3.2 侧视雷达图像的几何特点
第三章 微波图像的特点
图象上两个地物目标之间的距离＝斜距差×距离向比例尺
y1 − y2 = f (R1 − R2 ) = (R1 − R2 ) / a
a为比例尺分母
三、影响雷达图像色调的因素
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
三、影响雷达图像色调的因素
1、粗糙度 与波长有关，同一地表面入射波长短时粗糙，长时光滑
h
<
8
λ sin

2016-2017(1)微波遥感-3.2侧视雷达图像的几何特征

2016-2017(1)微波遥感-3.2侧视雷达图像的几何特征

3.2.5雷达图像的左右倒置
A C
B D
D B
回波记录
C
A
RADARSAT-1/2升轨-左侧视-上下 左右倒置
左侧视雷达成像系统
A C
B D
A C
B
D
回波记录
RADARSAT-1/2 降轨-左侧视-未倒置
右侧视雷达成像系统-大多数卫星采用的方式
A C
B D
C A
回波记录
D
A C
B D
B D
回波记录
n
n
侧视雷达成像在距离向会产生雷达阴影。起伏 地形的后坡雷达波束不能到达，没有回波信号， 在图像相应位置出现暗区。 有三种情况：
q q q
1，地形后坡坡度小于雷达俯角：不会产生阴影 2，地形后坡坡度等于雷达俯角：视后坡粗糙度如何 3，地形后坡坡度大于雷达俯角：产生阴影
雷达阴影产生原理示意图 2
3 1
q q
q q
方位分辨率 当载波波长、天线孔径和 轨道高度一定时，方位分 辨率是一个常数。 距离分辨率 脉冲宽度、波速一定时， 距离分辨率与雷达俯角或 当地入射角有关。
Ra

D
R
c Rr 2 cos
β（0-90），cosβ（1-0）
距离压缩原理示意图
距离压缩现象雷达影像
n
雷达图像距离压缩规律
n
侧视雷达阴影产生的规律
q
q q
q
1，雷达阴影是起伏地形的雷达影像在后坡出现暗 区的图像缺失现象。 2，雷达阴影的产生与坡度及雷达俯角有关； 3，判断雷达阴影还要考虑山脊走向与卫星航向的 关系，考虑真倾向与伪倾向的关系； 4，阴影区不含信息，但却是一种很好的观测方向 和地形信息的指示器。

侧视雷达介绍

侧视雷达介绍

u n
二.极化对图像的影响 极化是微波的一个突出特点, 极化状况不同图像中的信息状 况也不同.在解译一幅微波图 像以前,应该知道极化性质. 图7.5和图7.18都是真实孔径侧 视航空雷达(SLAR)的不同极 化影像.图7.5(a)是同极化HH影 像(b)是交叉极化HV影像, 飞行方向向北.比较(a)和 (b),最明显的差异是HH图 像的反差明显高于HV图像,信 息量也丰富.例如:(a)图中 左上部分的山脉,坡向朝北的 亮度明显高于坡向朝南的部 分.东边中部的湖泊及图中的 河流非常暗而且清晰,而这些 信息在(b)图中就减少很多. 但是,并不是HH极化和HV极 化图像的差异都是一样的.不 同的图像,由于其它条件的不 同,效果也不相同.图7.18就与 图7.5不同.尽管都是真实孔径 K波段
u n
SEASAT—1是近极地轨道卫星,离地面800Km,每36个小时绕地一周,使用L波段 (23.5cm)HH极化的侧视雷达系统,视角20°~26°,覆盖100Km宽,方位分辨率和距 离分辨率在前后左右方向均为25m.这一系统可以覆盖全球海洋的95%,具有良好的 应用前景.只可惜由于能源系统的问题,只获得了99天的数据资料.尽管如此, Seasat—1在海洋卫星历史上的贡献是非常大的.
利用微波探测海洋状况是非常有效的.主要针对海洋研究的卫星是海洋卫星.海洋卫 星系列中的第一颗是1978年6月27日发射的SEASAT—1,最初的目的是全球表面波和 极地海冰条件的监测,但得到图像后却发现了许多海洋和大气现象的光谱特征,例 如:内波,涡流,暴风,降雨以及海洋测量特征等.同时海洋卫星对陆地的覆盖部分 也显示了地质,水资源,土地覆盖制图,农业评价和其它相关的土地应用前景.
u n
这颗卫星的轨道特点与一般的极轨卫星类似,是与太阳同步卫星,中高度,轨道倾角 98.6°,因此可以覆盖几乎南北纬81°之间的广大地区,其重复观察周期是24天.虽然 轨道重复周期是24天,但通过选择工作模式,控制成像幅宽,可每天覆盖北极地区 (73°N以北),约3天可覆盖整个加拿大,也可为某些用户提供7天的重复观测.卫星的 合成孔径雷达有很强的工作能力和数据处理能力,在每一轨道期间(约101分钟)最多观 测时间是28分钟,一般是连续观测15分钟.合成孔径雷达有5种工作模式,用户可根据 不同需要提出要求,通过地面控制指令改变扫描幅宽和分辨率来满足用户要求.与一 般可见光和近红外传感器不同之处在于,雷达可以全天候工作,因此无论升段和降段 都可以接收数据.由于天线是侧视方向发射雷达,所以当在卫星升段时向东观察接收 数据,而卫星降段时则是向西观察同样可以接收数据.研究表明,双频多极化的合成 孔径雷达数据应用范围很广,例如C频段和X频段有很好的相关特性, 而C频段和L频 段能提供很好的信息组合.许多应用需要双频雷达数据(如陆地观测),交叉极化数据和 光学与雷达合成数据,尤其是农作物估产与生长监测;海岸带监测;海冰监测;以及 测绘和其他调查工作等. Radarsat的综合孔径雷达系统(SAR)采用C波段(5.6cm) HH极化.它的最突出的优点是该系统有可变的波束选择方式,包括多种地面刈幅 (Swath width),分辨率,视角等.还有宽波束的扫描"ScanSAR"方式,在数据收集 时,可以使用二个或三个或四个单波束观测,表7.6和图7.22对比阅读可以了解Radarsat 的各种波束方式,包括标准波束,宽幅波束,高分辨波束,高入射扩展幅,低入射扩 展幅,窄扫描"ScanSAR"和宽扫描"ScanSAR"的含义和各种不同的参数,其中表7.6中的 分辨率只是一个近似数值.实际上距离向和方位向的分辨率值是不同的,并且距离分 辨率的大小随着视角的不同,即距卫星的距离不同而变化. Radarsat有多种波束和多种分辨率,最高可达的8m分辨率,这为雷达卫星探测更广 泛的应用开拓了光明的前景,利用多角度可以实现立体观测,高分辨率可以分辨目标

侧视雷达成像

侧视雷达成像

❖ SEASAT 卫星
• 发射时间: 1978.6.28 • 第一个星载 SAR 系统 • 运行 105 天 • 用于地球海洋遥感探测 • 以 110 Mbits/S获取
数据
洛杉机地区 SEASAT 图像, 1978
SEASAT Image of Death Valley, 1978
Shuttle Imaging Radar
1956年秋天，美国密执安大学首先完成了机载合成孔 径雷达原型样机的研制，并于1957年8月的第五次试验 飞行中取得成功； 1959年秋天，第一架正式试验样机研制成功，并于 1960年4月向全世界公布了这一成果； 1978年美国成功地在Seasat-1搭载了第一个SAR系统， 它在轨运行了100天，获得了大量的人类从未获得过的 海洋、地质和地形方面的信息； 1981年11月首次利用哥伦比亚航天飞机搭载SAR系统 SIR-A进行实验； 1984年10月又进行了航天飞机搭载SIR-B的实验，SIRA和SIR-B系统提供了大量的地面雷达数据，为SAR的应 用提供了丰富的资料。
卫星名称 发射时间
国家 轨道高度 工作波段
极化 天线尺寸
入射角 分辨率
幅宽 遥感应用
ERS-1/2
JERS-1
Almaz-1
SIR-C/X-SAR
1991.7.17 1995.4.21
欧空局
1992.2.11 日本
1991.3.31 前苏联
1994，1996 美、德、意
785公里 C
568公里 L
分辨率10-100m 工作波段：C 极化方式： HH 侧视角：20-50° 工作时间：1995-
现在
纽约世贸中心被进攻前RADARSAT-1图像（1999.6.8）

华北理工微波遥感课件第3章 侧视雷达图像的特点

华北理工微波遥感课件第3章 侧视雷达图像的特点

就是在一个像素所对应的地块内比较小的独立地物目标。
33
二、地物目标的几种类型
•
硬目标是那种既不占有相当面积，又不限制在
分辩单元之内的地物，其回波信号在图像上往往表现为一
系列亮点或一定形状的亮线。
34
三、影响雷达图像色调的因素
• 雷达图像中提取信息的主要依据是图像灰 度及纹理。 • 雷达图像的灰度是地物目标后向散射回波 强度的表现形式。 • 地物目标后向散射通常以雷达后向散射截
第三章 侧视雷达图像的特点
• 本章以讨论雷达图像为主，同时也简要介绍微波辐射计图 像。
• 知识点：雷达图像的几何特点，影响地物回波强度的因素 和典型地物回波的特点
1
主要内容
第一节 侧视雷达图像参数 第二节 侧视雷达图像的几何特点 第三节 侧视雷达图像的信息特点 第四节 典型地物的散射特性 第五节 典型地物的亮度温度
• 1、表面粗糙度的影响
•
此处的表面粗糙度指的是小尺度的粗糙度，即
尺度比分辩单元的尺寸要小得多的地物表面粗糙度。
Ss h / sin : 俯角
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28
29
第三节 侧视雷达图像的信息特点
•
侧视雷达图像上的信息是地物目标对于雷达波
束的反应，而且主要是地物目标后向散射形成的图像信息，
即朝向雷达天线的那部分被散射的电磁波形成的图像信息。
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• 一、地物目标对雷达波束的几种不同反应
•
一般说来，地物目标在被雷达波束照射后，可
解译图像。主要有：斜距显示的近距离压缩、侧视雷达图像的透 视收缩和叠掩、雷达阴影。
6
• 一、斜距显示的近距离压缩
•
雷达图像中平行飞行航线的方向称为方位向或航迹向，
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3.2.3 侧视雷达图像的几何特征
侧视雷达图像在垂直飞行方向（y）的像点位置是以飞机的目标的斜距来确定，见图3-27所示，称之为斜距投影。

图像点的斜距算至地面距离为：
（3-17）
飞行方向（x）则与推扫式扫描仪同。

由于斜距投影的特性，产生以下几种图像的几何特点：
1、垂直飞行方向（y）的比例尺由小变大，见图3-28所示。

地面上有A、B、C 三段距
图3-27斜距投影
离相等，投影至雷达图像上为a、b、c。

由于c>b>a，因此。

显然这是由于com的作用造成的。

从图3-27中可知：地面上AB线段投影到影
像上为ab,比例尺为：（3-18）
弧线Aaˊ┴SB。

假定：弧线近假为直线段，并且∠AaˊB也近似为直角。

则
变成通式（3-19）
考虑到实测的斜距是按比例尺缩小为影像，因此在侧视方向上的比例尺为：
（3-20）
可见，°，cos，即趋于0°时比例尺大，而°，cos，即趋于90°时比例尺小。

2、山体前倾，朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长，与中心投影相反，还会出现不同地物点重影现象。

如图3-29所示，地物点AC之间的山坡在雷达
图3-28 侧视雷达影像的比例尺
图像上被压缩，在中心投影像片上是拉伸，CD之间的山坡出现的现象正好相反。

地物点A和B在雷达图像上出现重影，在中心投影像片中不会出现这种现象。

图3-29重影现象
3、高差产生的投影差亦与中心投影影像投影差位移的方向相反，位移量也不同。

见图3-30所示。

投影差(3-21)
而(3-22)
图3-30投影差
由于
所以取（3-23）
当△h>0时，也大于0为正值，反之为负值。

投影差改正时用加法：。