微波遙感復(fù)習(xí)大綱

微波遙感復(fù)習(xí)大綱第一章緒論k1978年海洋衛(wèi)星Seasat放射升空。2、各國星載SAR系統(tǒng):美國：Seasat-1,Sir-A,Sir-B,Sir-C,LACROSSESAR,LightSAR,MedsatSAR；歐洲：ERS-1,ERS-2,XSAR,ASAR；力口拿大：Radarsat-1,Radarsat-2；俄羅斯:Almaz-1；日本：JERS-1,ALOS/PALSAR；德國：TenzSAR-X；意大利：Cosmo-SkyMed。其次章微波遙感系統(tǒng)1、在物質(zhì)表面發(fā)生的相互作用稱為面效應(yīng)，電磁波透入物體表面以下肯定距離發(fā)生的相互作用稱為體效應(yīng)。2、在海洋、陸地和大氣微波遙感應(yīng)用中，常用的傳感器主要包括以下六種：（1）微波輻射計（2）微波散射計（3）微波高度計（4）側(cè)視雷達(dá)（5）激光雷達(dá)（6）合成孔徑雷達(dá)。3、天線的主要功能：（1）放射時，像探照燈一樣，將輻射能量集中照耀目標(biāo)方向；（2）接收時，收集指定方向返回的目標(biāo)微弱回波，在天線接收端產(chǎn)生可檢測的電壓信號，同時抑制其他方始終的雜波或干擾；（3）辨別不同目標(biāo)并測試目標(biāo)的距離和回波的方向。4、歸一化輻射強度為最大值一半所對應(yīng)的兩個方位角之間的角度定義為半功率波束寬度，也稱為3dB波束寬度。5、微波輻射計工作的物理基礎(chǔ)就是普朗克黑體輻射定律。6、用一個等效黑體去代替實際物體，必需用一個比實際物體溫度低的“溫度”去代替實際物體溫度T,而且這個“溫度”應(yīng)是方向的函數(shù)，Tb（0,（p）,稱Tb（仇（p）為實際物體的亮度溫度（亮溫）。7、衛(wèi)星高度計測量時間延遲（海面高度）、海面回波波形的前沿速率（海面有效波高）、海面回波波形強度（海面風(fēng)速）。8試推導(dǎo)雷達(dá)方程。1）雷達(dá)放射機放射功率為Pt，天線增益G,地物目標(biāo)在天線相距R處接收雷達(dá)球面波,則在地物目標(biāo)處單位面積上所接收的能量為:P.G則在地物目標(biāo)處單位面積上所接收的能量為:P.G2）地物目標(biāo)在獲得這一能量后向雷達(dá)天線方向在反射回去，假如其有效的反射面積P?G為。，那么它向雷達(dá)天線反射的總的回波功率就應(yīng)為：4成23）同樣，回波也是球面波，是以地物目標(biāo)為中心的球面波。這樣在雷達(dá)接收天線處P.G1單位面積上的回波功率：?一二;4冰2 4位2P,G4）假如接收天線的有效面積為A,則接收機所接收的回波的總功率：4成2PGa-A即天線接收的回波功率：Pr=十f一-o（4%）2.R49、雷達(dá)為什么要采納側(cè)視的工作方式。雷達(dá)在“距離”向上有一個視覺，所以必需在旁邊進行觀測。假如垂直照耀地面，那么總會有兩個點具有相同的距離，軌跡的每一邊各有一個,于是圖像自身就會折疊，軌跡右邊的點和相應(yīng)左邊的點就會混在一起。10、畫圖說明合成孔徑雷達(dá)技術(shù)的基本思想。合成孔徑技術(shù)的基本思想，是用一個小天線沿始終線方向不斷移動。在移動中每個位置上放射一個信號，接收相應(yīng)放射位置的回波信號貯存下來。存貯時必需同時保存接收信號的振幅和相位。11、通常采納脈沖壓縮技術(shù)來獵取距離向高辨別率。采用合成孔徑的技術(shù)來獵取方位向高辨別率。第三章SAR基本原理1、試?yán)L圖說明方位向、距離向、幅寬、斜距、入射角2、SAR成像過程中，地物目標(biāo)在方位向上按飛行的時序紀(jì)錄成像，在距離向上按地物目標(biāo)返回信號的先后挨次紀(jì)錄成像。3、雷達(dá)圖像的透視收縮，實際上是電磁波能量集中的表現(xiàn)，前坡的收縮比后坡嚴(yán)峻，所以前坡的圖像要比后坡“亮二4、什么狀況下會發(fā)生頂?shù)孜灰疲c透視收縮的關(guān)系。當(dāng)?shù)匚锬繕?biāo)頂部的回波信息先于地物目標(biāo)底部的回波信息返回，就會發(fā)生頂?shù)孜灰疲?dāng)雷達(dá)波束的俯角與高出地面的目標(biāo)的坡度角之和大于90度時，會消失頂?shù)孜灰?。俯角越大，消失layover的幾率越高。雷達(dá)圖像layover多是近距離現(xiàn)象，背坡不會產(chǎn)生layover。頂?shù)孜灰剖峭敢暿湛s的一種極端狀況，它發(fā)生在入射角小于局部地形傾斜角時。5、陰影的優(yōu)缺點。優(yōu)點：雷達(dá)陰影的存在，對于圖像解譯有利有弊。適當(dāng)?shù)年幱澳軌蛟黾訄D像的立體感，豐富地形信息，所以在比較平坦的地區(qū)，使雷達(dá)圖像有適當(dāng)陰影，這是所盼望的。缺點：在地形起伏大的山區(qū)，總是盡量避開陰影太大，使得陰影區(qū)丟失的信息，影響判讀。也可以采納多視向雷達(dá)成像技術(shù)，使在種視線時的陰影區(qū)目標(biāo)可在另一種視向的雷達(dá)圖像上看到。6、雷達(dá)陰影與光學(xué)陰影的區(qū)分。雷達(dá)波照耀不到的地方形成陰影，即沒有回波信號，即使做增加處理也不能重現(xiàn)信息，由于沒有信號。遙感遙感的陰影跟雷達(dá)陰影不同，光學(xué)中陰影有微弱的信息，經(jīng)過增加處理后可以顯示出陰影中的信息7、HJ-1-A的有效載荷是寬掩蓋多光譜可見光相機和超光譜成像儀，HJ-1B的有效載荷是寬掩蓋多光譜可見光相機和紅外相機。HJ-1-C的有效載荷是合成孔徑雷達(dá)。第四章SAR圖像基本處理技術(shù)1、后向散射系數(shù)定義為目標(biāo)在雷達(dá)方向上單位立體角的反射功率對單位面積入射功率之比的4兀倍o2、SAR輻射校正是把SAR圖像像元值與場景的雷達(dá)后向散射系統(tǒng)定量地關(guān)聯(lián)起來。3、雷達(dá)圖像質(zhì)量評價：基于點目標(biāo)的圖像質(zhì)量評價、基于面目標(biāo)的圖像質(zhì)量評價、基于兒何校正的圖像質(zhì)量評價。4、SAR的輻射校正策略是：把待校準(zhǔn)的勻稱面擴展目標(biāo)的圖像響應(yīng)與已知雷達(dá)截面的參考目標(biāo)的圖像響應(yīng)加以定量比較，從而完成未知后向散射的定標(biāo)。采用參考目標(biāo)對SAR進行校準(zhǔn)的過程稱為外部校正（外定標(biāo)）。在SAR系統(tǒng)中采納內(nèi)部設(shè)施，監(jiān)視和測量在已知參考目標(biāo)之外的區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)參數(shù)的相對變化，并傳向地面處理站，以便對校準(zhǔn)結(jié)果進行校正。稱之為內(nèi)定標(biāo)。5、圖像轉(zhuǎn)移函數(shù)方程：星載SAR輻射校準(zhǔn)的目的，就是要建立反映其圖像像元強度（DN）與地面擴展目標(biāo)的后向散射系統(tǒng)之間的定量關(guān)系。這個關(guān)系稱為星載SAR的圖像轉(zhuǎn)移函數(shù)。6、SAR系統(tǒng)對已知雷達(dá)截面的點目標(biāo)響應(yīng)的峰值來對面目標(biāo)的進行校準(zhǔn)，就稱為峰值校準(zhǔn)法。7、SAR系統(tǒng)對已知雷達(dá)截面的點目標(biāo)響應(yīng)的面積（即能量）來對面目標(biāo)的進行校準(zhǔn)，就稱為積分校準(zhǔn)法。8、SAR圖像斑噪模型分為：乘性斑噪模型和加性斑噪模型。9、多視處理抑制斑噪，以犧牲方位向辨別率為代價。第五章SAR干涉測量1、試述InSAR的處理流程，InSAR與DInSAR的區(qū)分與聯(lián)系，簡述DInSAR的應(yīng)用（至少四種）。2、平地效應(yīng)：無高程變化的平坦地表也會產(chǎn)生線性變化的干涉相位，稱為平地效應(yīng)3、相位解纏：一切將相位由主值或相位差值恢復(fù)為真實值的過程統(tǒng)稱為相位解纏。第六章極化SAR1、試述極化SAR的H/a/A-wishat非監(jiān)督分類流程，說明H、a及A的含義及特性，分析其光學(xué)遙感的非監(jiān)督分類的區(qū)分。2、極化響應(yīng)基座即散射系數(shù)最小值點與零值平面之間的距離。極化響應(yīng)基座反映極化度的大小。3、極化響應(yīng)又稱極化特征，是描述地面散射體任意極化狀態(tài)下散射特性的曲面或曲線。4、試述SAR系統(tǒng)紀(jì)錄的后向散射系數(shù)跟那些參數(shù)有關(guān)，如何表征這些參數(shù)的散射特性。1）系統(tǒng)參數(shù)：波段（X,C,L）,入射角極化狀態(tài)（HH,HV,VH,VV,圓極化，橢圓極化）；2）目標(biāo)特性參數(shù)：幾何特性：粗糙度，幾何形態(tài)，方向方位，點目標(biāo)，面散射，體散射；介電特性：主要與含水量相關(guān)，也與含鹽量有關(guān)。散射特性描述的參量，1）描述電磁波的參量：極化橢圓，stokes矢量，poincare球；2）描述目標(biāo)：a、確定性目標(biāo)：極化散射矩陣S陣，M陣和K陣。b、極化協(xié)方差矩陣C陣，極化相關(guān)矩陣T陣。5、散射波的性質(zhì)不同于入射波的性質(zhì)，這是由于目標(biāo)對入射電磁波的調(diào)制效應(yīng)所致。6、試述Poincare球的特性。我們可以用Poincare極化球來描述電磁波的全部極化狀態(tài)。任意極化狀態(tài)都可以在Poincare球