遥感技术概论-微波与图像处理部分课件：微波散射计.pptx

1、 微波散射计 非成像非成像 测量后向散射测量后向散射 在两个或更多方向扫描地表在两个或更多方向扫描地表 主要应用为测量海洋表面的风矢量主要应用为测量海洋表面的风矢量 海洋表面粗糙度的变化由风引起。海洋表面粗糙度的变化由风引起。 虽然不能成像，但可以在很大尺度上构建全虽然不能成像，但可以在很大尺度上构建全球风场。球风场。2微波传感器微波散射计 主动、非成像雷达系统 通过通过向海表、陆面发射微波脉冲信号并接收其后向散射回波信号能量来探测有关目标的信息 回波信号能量的强弱取决于目标物表面的粗糙度以及物质本身的介电特性，这两者都可以描述海冰和植被覆盖的特征。3星载微波散射计 对于海洋表面，通常用布拉格

2、谐振来描述海表对微波信号的后向散射，当风速、风向变化时，将导致海面粗糙度发生变化，进而影响散射计所探测到的回波信号的能量4星载微波散射计5Bragg scattering: A plan-parallel radar beam with wavelength l hits the rough ocean surface at incidence angle q, where capillary gravitywaves with Bragg wavelength lB will cause microwave resonance.DD=lB*sin(q)=l/2If incoming micr

3、owave wavelength is of the order of a few cm, the Bragg wavelength is also of the order of a few cmBragg waves are in balance with local winds 散射计将接收的回波能量转换为目标的归一化雷达散射截面（NRCS , 0） 在海洋表面, 0随着风速的增大而增大，在一定的风速范围内表现出线性正相关, 但风速增大到一定程度后(如大于20m/s)，这种线性关系迅速减弱 0也随着观测方位角发生着改变，散射计正是利用0随观测方位角变化规律来反演海面风场信息。6星载微波散

4、射计7Cross-Calibrated Multi-Platform Ocean Surface Wind Vector Analyses8QuikSCAT satellite; note black/grey antenna dish at bottom (NASA Earth Observatory, 2003)Wind directions and velocities over the ocean as derived from QuikSCAT (NASA JPL, 2003b).Look angles 40 and 46Swath radius (km) 705 km (inner

5、), 900 km (outer)Transmit frequency 13.402 0.005 GHzPulse width1.5 msPulse Repetition Frequency 185 HzAntenna rotation rate 18 rpmAntenna 1-way 3 dB beamwidth 1.8x1.6 (inner beam), 1.7x1.4 (outer beam)2-way 3dB footprint 24 km (az) x 31 km (el) inner beam26 km (az) x 36 km (el) outer beamAntenna Peak Gain 39 dBPolarization H (inner), V (outer)Distance between pulses 14.4 km (inner), 18.3 km (outer)Chirp rate 250 kHz/msResolution per sigma0slice 6-8 kmData rate 40 kbps9Key SeaWinds system parameters1011121999年奥里萨气旋超级气旋风暴05B是1999年北印度洋气旋季中的第五个热带气旋。它也是有纪录以来在孟加拉湾最强的热带气旋。13The Orissa disasters14