《微波遥感》课件.ppt
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- 微波遥感 课件
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1、微波遥感PPT课件参考书目:微波遥感原理 舒宁 武汉大学出版社(2000-03出版)主动式雷达遥感 隋立春 测绘出版社(2009-05出版)地球卫星遥感卷1:理论与仪器 曲(Qu.J.J.)、等 清华大学出版社(2006-09出版)微波技术基础 廖承恩 西安电子科技大学出版社(1994-12出版)第一章 微波遥感原理1.1 引言空间遥感是在空间(卫星)平台上用电磁波与地球大气、地表、海洋环境相互作用的散射与辐射来进行观测。它从可见光摄影开始,经过红外热辐射探测,到20世纪70年代已发展到微波、毫米波遥感。1.1.1 微波遥感的学科地位、优越性微波在电磁波谱中的位置-长波端1)波长范围可见光-近
2、红外遥感载波波长0.38-0.76um热红外遥感载波波长0.76-1000um微波遥感载波波长1-1000mm微波的频谱与能量谱(1焦耳=107 耳格)(MKS制-CGS制)2)波段划分微波波段毫米波厘米波分米波0.1-1.0mm0.1-1.0cm0.1-1.0mKaK,Ku,X,C,X,C,SS,L,L,P3)微波波段名称与相对频率、波长v=fF(GHz)(mm)(cm)P0.230.391333.33769.23133.3376.92L0.391.55769.23193.5576.9219.35S1.564.20192.9371.4319.297.14C4.205.7571.4352.17
3、7.145.22X5.7510.9052.1727.525.222.75K10.9036.0027.528.332.750.83Q36.0046.008.336.520.830.65V46.0056.006.525.360.650.54W56.00100.005.363.000.540.304)常见雷达卫星载波卫星卫星发射发射波段波段波长波长(CM)频率频率(GHZ)SAESAT1978L23.51.275SIR-A1981L23.51.278SIR-B1984L23.41.282SIR-C/X-SAR1994L/C/X23.5/5.8/3.1Lacrosse1988L、X23.5/3.01.
4、278/10ALMAZ1991L103.1ERS-1/21991/1995C5.75.25JERS-11992L23.51.275RADARSAT-11995C5.75.25XSAR/SRTM2000C5.75.25ENVISAT2002C5.75.25ALOS PALSAR2005L23.51.275RADARSAT-22005C5.75.25COSMO Sky-med2007X3.110Terra SAR-X2009X3.1101.1.2 优越性-全天候,全天时,穿透性微波能穿透云雾、雨雪,具有全天候工作能力。全天时工作能力。微波对地物具有一定穿透性。微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提
5、供的信息。微波遥感的主动方式不仅记录电磁波振幅信号,而且可以记录电磁波相位信息。行星际探测的主要手段。1)全天候工作能力All weather capabilitiesAll weather capabilities对云的透过性(全球日平均云层覆盖率为40%-60%)C CS SX X对雨的透过性当波长大于3cm大雨倾盆的地区对微波影响很小。C CS SX X2)全天时工作Day/night capabilitiesDay/night capabilities雷达是有源传感器(自己提供照射)并不依赖于日光。在汶川地震遥感监测中,高分辨率SAR发挥了重要作用。在5月13日至5月15日,灾区一直是
6、阴雨天,光学遥感(卫星和航空)都无法得到图像,通讯也基本中断,5月13日日本方面ALOS PALSAR首先获得ScanSAR模式的图像,但是分辨率为100米,无法应用;意大利的COSMO SkyMed首先得到都江堰3米和1米分辨率的SAR图像;5月14日我国的遥感1号得到分辨率为5米的灾区SAR图像。5月底直升飞机失事,在找寻飞机残骸的过程中,P波段和L波段的雷达也发挥了重要的作用。在2008春节期间我国南方地区的冰雪灾害过程中,在历次洪涝灾害过程中,在我国南方地区农作物生长的关键时刻,经常是阴云密布,或大雨滂沱,只有SAR能够工作得到遥感图像。SWISS DAY/NIGHT IMAGE3)一
7、定的穿透性Surface penetration capabilitiSurface penetration capabilitieses穿透深度与土壤湿度、频率、土壤类型的关系对干沙可以穿透几十米,对冰层能穿透100m左右L LC CX XSIR-A测绘沙特阿拉伯古河道(1981年)Shuttle Imaging Radar4)不同于可见光和红外遥感的信息微波高度计:大地水准面测量,内波,海面风场,海浪高度测量微波高度计:大地水准面测量,内波,海面风场,海浪高度测量合成孔径雷达:内波,海底地形,海洋溢油,舰只潜航尾迹,相位变化测量合成孔径雷达:内波,海底地形,海洋溢油,舰只潜航尾迹,相位变化
8、测量5)相位测量-合成孔径雷达干涉测量SRTM全球地形三维测量Landers地震同震形变场Soufriere Hills volcano,Montserrat,UKLanders earthquake1992,nature开采沉陷开采沉陷:实践证明InSAR技术用于开采沉陷监测可以达到厘米级的分辨率,完全满足精度要求,未来将是一种行之有效的开采沉陷监测方法。冰川移动冰川移动:InSAR技术对冰川研究有两个重要作用。首先InSAR技术能够提供完整的、高分辨率的、高精度的地形数据;其次,重复轨道能够测量冰的流动。地表沉降地表沉降:利用InSAR技术进行了城市地表沉降监测,与常规水准测量相比,两者相
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