微波遥感复习资料

1、微波遥感复习第一章 引言（1）微波的工作频段（X, C, S, L, P）（2）微波遥感相对于光学遥感，最重要的特点？微波具有穿透云层、雾和小雨的能力，而且太阳辐射对辐射测量没有太大的影响。因此微波辐射测量既可在恶劣的气候条件下，也可以在白天和黑夜发挥作用，具有较强的全天候、全天时的工作能力，这一特性优于可见光和红外波段的探测系统。第二章 微波遥感系统（1）辐射计的主要工作原理？辐射计工作的物理基础就是普朗克黑体辐射定律。根据黑体辐射的出射率与亮度的关系， 得到黑体的谱亮度为： 微波辐射与温度间基本上是线性关系。工作波长愈短，辐射能量增加，随着频率的降低，辐射量也减小。瑞利-金斯定律表明在某一

2、波长范围内，辐射亮度与绝对温度的一次项成正比，这就是以物体的绝对温度作为热辐射能量亮度的缘由。 瑞利-金斯定律对目前所使用的全部微波波段（3mm）都是成立的，即使波长短到1mm（300GHz），相对误差也不会超过3%。（2）传感器的种类，传感器基本工作原理？在海洋，陆地和大气微波遥感应用中，常用的传感器主要包括五种：微波辐射计，散射计，高度计，侧视雷达，激光雷达。侧视雷达：从平台行进方向的侧方发射雷达，然后接收目标返回的后向散射波。合成孔径雷达空间分辨率： 距离向分辨率：。散射技：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

3、向散射系数的相对值。高度计：高度计是一种主动式微波测量仪，它具有独特的全天时、长时间历程、观测面积大、观测精度高、时间准同步、信息量大的能力和特点。卫星高度计以海面作为遥测靶，它的回波信号携带有十分丰富的海面特征信息，可以测量出瞬时海面至平台之间的距离、电磁波海面后向散射系数及回波波形。第三章 SAR 图像特征与系统（最重要）（1）图像所有的特征参数几何特征和辐射特征所有的几何特征（必须掌握）视角、入射角、俯角，局部入射角视线向、 扫描带宽、斜距、地距、方位透射收缩、顶底位移、阴影，各个方向的分辨率 透射收缩：雷达图像中的透视收缩使图像中面向雷达倾斜的地物特征出现压缩的现象。透视收缩导致这些斜

4、坡显现出相对比较明亮。特点：（1）透视收缩现象仅发生在距离向。 （2）透视收缩是入射角的函数，入射角越小，透视收缩现象越严重 （3）同样坡度的山坡越位于近距离端，则透视收缩越大，这一点正好与光学摄影图像上的透视收缩相反。顶底位移：顶底位移是透视收缩的一种极端情况，它发生在入射角小于局部地形倾斜角时。 阴影：阴影总是在距离向背离雷达的方向。产生的条件：背坡坡度角大于雷达波束俯角；当视角随着地距的增加而减小时，产生阴影；雷达阴影大大小取决于地物目标高度、背坡坡度角和雷达波束俯角。 SAR成像模式Stripmap（条带式）：随着平台的移动，天线的指向保持不变。天线基本上均匀扫过地面，得到的图像也是不

5、间隔的，该模式对于地面的一个条带进行成像，条带的长度仅取决于平台移动的速度，方位向的分辨率由天线的长度决定。低分辨率成像的最有效方法。Spotlight（聚束式）：通过扩大感兴趣区域的天线照射波速角度，可以提高条带模式的分辨率。这一点可以通过控制天线波束指向，使其随着雷达飞过照射区而逐渐向后调整来实现。一次只能对地面的一个有限圆域进行成像。一次飞行中，通过不同视角改变对同一区域成像。Scan（扫描模式）： 在一个合成孔径时间内，天线会沿着距离向进行多次扫描。通过这种方式，牺牲了方位向分辨率（或方位向视数）而获得了宽的测绘带宽。信号处理非常复杂。升降轨：PPT81-83 ?辐射特征斑噪产生的原理

6、、如何表征具有相同后向散射截面的两个相邻观测单元，如在细微特征上有差异，则它们的回波信号也会不同，这样本来具有常数后向散射截面的图像上同质区域，像元间会出现亮度变化，这被称为speckle。（2）所有的SAR系统的工作频段和极化方式包括航天飞机和星载系统SEASAT23.5 LHHSIR-A/B23.5 LHHSIR-C/X-SAR SystemL、C、XHH、HVERS-1/2CVVJERS-1LHHRadarsat-1CHHASARCVV+HH，VV+VH or HH+HVALOS-PALSARL多极化TerraSAR-XXSingleTanDEM-XXFullCOSMO-SkyMedXR

7、adarsat-2CWith selective polarisationHJ-1-CSALOS-2L第四章 SAR图像基本处理技术（1）SAR图像斑噪形成机理与特性 当相干电磁波照射实际目标时，其散射回来的总回波并不完全由地物目标的后向散射系数决定，而是围绕这些后向散射系数值有很大的随机起伏，使SAR对目标后向散射系数的测量产生很大偏差，在最终得到的图像中出现相干斑噪声。 SAR图像的斑点与噪声类似，是电磁波测量的结果；合成孔径雷达图像的斑点是由于雷达回波信号衰落而产生的；雷达图像上周期性出现的斑点噪声是源于SAR系统本身就是一个相干系统，由于相干波的加强和减弱叠加而引起；与常规图像处理过程

8、中的噪声有本质不同，形成的物理过程本质上差别。（2）有哪些杂波统计模型参量模型和非参量模型。参量模型：相干斑模型、经验模型、乘机模型等。非参量模型：Parzen窗法、神经网络、SVM等。（3）SAR图像斑噪抑制主要方法多视处理的基本原理、滤波结果的评价多视处理：在SAR成像处理中，通过降低处理器的带宽形成多视处理子图像，然后对多视子图像进行非相干叠加来降低噪声。 （4）SAR图像配准的基本原理（5）SAR图像分割：了解一种方法第五章 SAR图像校正处理（1）辐射校正和几何校正的所有概念辐射校正：是把SAR图像像元值与场景的雷达后向散射系数定量地关联起来。经过校正的SAR图像应当具有逐日逐帧的可

9、重复性，具有图像帧内和各通道之间的稳定性，并且具有已知的、合理的精度。 内定标：在SAR系统中采用内部设备（内定标器），监视和测量在已知参考目标之外的区域内系统参数的相对变化，并传向地面处理站，以便对校准结果进行校正。 外定标：利用参考目标对SAR进行校准的过程称为外部校正 绝对定标：将SAR测量得到的地物后向散射系数与其实际值之间进行比较，获得相应的系统误差参数，并用这些误差参数来校正系统获取的随机地物目标的雷达后向散射系数的过程。相对定标：不需要知道系统增益，只关心系统所获取的数据之间的比例关系。 （2）辐射外定标的过程、精度评价过程：外场定标实验和定标数据处理与验证。（3）几何校正：斜地

10、距转换（4）R-D模型正射纠正步骤R-D模型正射纠正步骤：（5）图像质量评价的主要参数基于点目标的图像质量评价参数：空间分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比、可见度。基于面目标的图像质量评价参数：像元的平均雷达截面、独立视数（有效独立视数）、辐射分辨率、动态范围。基于几何校正的图像质量评价。第六章 SAR干涉测量（1）InSAR生成DEM的基本流程（2）干涉纹图可以分为几大类，有哪些影响因素配准后的图像对进行复共轭相乘就得到了复干涉纹图（interferogram）。去相干源主要可分为六大类：基线或几何去相干，由视角差异造成的；多普勒质心去相干，主要是两幅图像的多普勒质心存在差异；体散射去相干；热噪声去相干，主要受系统特征影响，包括增益和天线特征；时间去相干，由获取图像对期间地表散射特性发生变化造成的；数据处理去相干，主要取决于数据处理过程所采用的算法。（3）DInSAR和时序InSAR基本原理（4）三个重要公式：模糊高度公式、DI