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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。
微波遥感复习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。
第一章测试1.世界上第一颗雷达卫星Seasat是哪一年发射成功的 ( )。
A:1972B:1982C:1978D:1957答案:C2.中国高分3号雷达卫星空间分辨率最高可以达到 ( )。
A:2米B:5米C:3米D:1米答案:D3.发展和设计合成孔径雷达SAR系统，从分辨率指标上提高了雷达成像的（）。
A:方位向分辨率B:辐射分辨率C:距离向分辨率D:光谱分辨率答案:A4.ERS-1雷达卫星采用的是（）波段A:CB:LC:XD:P答案:A5.Radarsat-1雷达卫星方位向分辨率最高可以达到（）A:1米B:10米C:3米D:2米答案:B第二章测试1.蝙蝠在洞穴中飞来飞去时，它利用超声脉冲导航非常有效，这种超声脉冲是持续1 ms或不到1 ms的短促发射，且每秒重复发射几次．假定蝙蝠的超声脉冲发射频率为39 000 Hz，在一次正朝着表面平直的墙壁飞扑的期间，则下列判断正确的是( )A:蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率大于墙壁接收的频率B:墙壁接收到的超声脉冲频率等于39000 HzC:蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于39000 HzD:蝙蝠接收到从墙壁反射回来的超声脉冲频率等于墙壁接收的频率答案:A2.关于电磁波，下列说法中正确的是（）A:均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场B:电场不一定能产生磁场，磁场也不一定能产生电场C:电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关D:稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场答案:B3.电磁波天线是利用电磁波哪种特性制成的（）A:相干性B:绕射C:衍射D:叠加答案:A4.电磁波进入两个介质表面时（）A:只会产生反射波B:只会产生折射波和散射波C:只会产生散射波D:会产生反射波、折射波和散射波答案:D5.电磁波散射的能量与（）有关A:地面反射率B:分界面相对于入射波长的粗糙程度C:分界面的几何尺寸D:地面温度答案:A第三章测试1.下列说法不正确的是（）。
第三章微波图像的特点《微波遥感原理》§3.4典型地物的散射特性《微波遥感原理》第三章微波图像的特点引言不同的地物具有不同的电磁波反射和辐射特性，表现在图像上具有不同的灰利用遥感图像进行度或色调；同一地物在不同波段的图像上的色调也不相同地物分析，识别地物，提取信息像上的色调也不相同。
掌握地物的波谱特性谱对于侧视雷达，地物波谱特性主要表现为地物对于某一波长（包括极化）或几个波地物对于某波长（包括极化）或几个波长的雷达波束的不同散射特性选取有代表性的典型地物量测其微波波谱特性3.4 典型地物的散射特性本节内容安排光滑表面1、光滑表面2、粗糙表面3、农作物4、含水量作物不同的生长期5、作物不同的生长期6、森林土壤7、土壤8、岩石9、海浪10、冰11、雪1、光滑表面平静的水面水泥路面平静的水面、水泥路面 （1）形成镜面反射没（1）形成镜面反射，没有回波，图像上多呈黑色； （2）随入射角变化明显（2）随入射角变化明显，曲线比较陡峭；（3）HH VV差5dB（3）HH、VV差5dB 同极化与交叉极化相差较大可达1015dB 几种光滑表面的散射特性图较大，可达10‾15dB混凝土路面与其它表面散射特性的比较粗糙表面2、粗糙表面绝大多数地物可认为是粗糙表面曲线比较平缓，说明对入射角的敏感小同极化与交叉极化之间的差异变小，大约只有5~15dB 几种粗糙面的散射系数515dB3、不同农作物和草地不同农作物和草地VV与HH，HV与VH之间的差别很小5~15dB同极化与交叉极化之间存在515dB的差异 曲线之间呈平行趋势，对入射角不很敏感（小麦几乎没有变化）水稻在接近垂直入射角时，散射系数增大（由于水稻田中水的反射所致）4、不同含水量不同含水量含水量高时后向散射含水量高时，后向散射系数增大；绿草在入射角为10度以内时，散射系数表现了与土壤镜面反射的叠加波长对散射系数的影响较大，对于波长较长的雷达波束散射系数要雷达波束，散射系数要小。
