第七章 微波遥感PPT.ppt

遥感图像处理与应用微波遥感 内容概要 一 微波遥感概述二 微波遥感原理三 雷达图像特征四 微波遥感应用 一 微波遥感概述 微波遥感 微波遥感分类 主动式 雷达被动式 微波辐射计 微波遥感特点 全天候 全天时工作能力对地物的介电常数敏感对地物表面粗躁度敏感对人造地物敏感对地物的结构敏感精确的测量能力表面穿透能力 不受天气影响 不受天气影响 穿透能力 旱季雨季 海洋内波 二 微波遥感原理 微波遥感原理 极化特性 极化方向指电磁波振动的电场矢量方向 电场矢量方向不随时间变化的电磁波称为线极化波 它可分解为水平极化 H 和垂直极化 V 若SAR发射和接收的都是水平极化波 则获得的影像是水平同极化 HH 影像 以此类推 还可得到垂直同极化VV 接收的极化方式与发射的极化方式相反的交叉极化HV和VH 由于交叉极化的信号比较弱 星载成像雷达一般以同极化方式工作 不同的地物会反映出不同的极化特性 不同极化的不同回波是电磁波与地物目标相互作用的结果 微波与地表相互作用 合成孔径雷达SAR SyntheticApertureRadar 真实孔径雷达天线长度就是实际的长度 为了提高方位向的分辨率 理论上增加孔径D就可以提高方位向分辨率 但是实际上是难以实现的 因为孔径的大小决定了天线几何尺寸的大小 合成孔径雷达SAR 真实孔径雷达工作原理 真实孔径雷达SAR 真实孔径雷达工作原理 真实孔径雷达SAR 真实孔径雷达天线长度就是实际的长度 为了提高方位向的分辨率 要求发出的波束沿方位向是很窄的 波束宽度与天线长度有关 波束沿距离向是很宽的 不过由于是时间测距的工作方式 距离向的分辨率则取决于发送波束的脉冲宽度 真实孔径雷达分辨率 真实孔径雷达与合成孔径雷达 L R 合成孔径雷达通过飞行平台的向前运动实现合成孔径 利用天线的移动 可以将小孔径的天线虚拟成一个大孔径的天线 合成孔径雷达 合成孔径雷达 三 雷达图像特征 SAR图像分辨率 空间分辨率灰度分辨率 雷达阴影 叠掩 叠掩示意图 侧视雷达成像的几何特点 透视收缩 顶底倒置 斜距显示的近距离压缩 四 微波遥感的应用 遥感卫星现状与发展 早期SAR系统 4 1SAR基本应用 中小比例地形图制作 土地利用状况调查 主要包括城市测绘和土地覆盖测绘 测绘方面应用 海洋环流特征测图及波浪普导出海洋环流特征包括内波 表面洋流边界 旋涡 涌流等 SAR是唯一可以提供这些方面的非常细微的信息的数据源 波浪普信息可用于海浪预报以利航海人员的工作 需要近实时的预测 海岸带和海洋方面应用 海岸带和海洋方面应用 油漏探测 油漏点的探测原理是在SAR图像上利用油漏点较暗的回波信息与周围较亮的回波信息的反差进行识别 SAR可以作为目前机载污染监测系统的一个补充 海岸带和海洋方面应用 海岸带测绘与海底地形测量 采伐区域测图 森林方面应用 地质灾害监测 地震监测 滑坡监测等 地质方面应用 洪水监测 雪和新鲜水冰的监测与测绘 由于SAR的全天候特点 它的主要优点就是洪水测图的应用 最大淹没面积常常发生的坏天气 其他数据在这种情况下是不可能发挥作用的 水文方面应用 4 2INSAR基本应用 雷达干涉测量 InterferometerSAR 合成孔径雷达干涉测量技术 INSAR InterferometricSyntheticApertureRadar 简称 干涉雷达测量 是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据 通过求取两幅SAR图像的相位差 获取干涉图像 然后经相位解缠 从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术 差分干涉雷达测量技术 D INSAR 是指利用同一地区的两幅干涉图像 其中一幅是通过形变事件前的两幅SAR获取的干涉图像 另一幅是通过形变事件前后两幅SAR图像获取的干涉图像 然后通过两幅干涉图差分处理 除去地球曲面 地形起伏影响 来获取地表微量形变的测量技术 雷达干涉测量 InterferometerSAR 近年来 国内外学者在星载和机载SAR方面进行了广泛的研究InSAR技术在理论上趋于成熟 InSAR影像提取DEM的方法研究 已成为各国遥感领域研究的主要方向之一 它可广泛应用于冰川 地震 火山 地表沉降等研究中 干涉测量技术 干涉测量技术 干涉测量技术 三维效果显示 干涉测量技术 差分雷达干涉 D InSAR 形变前干涉图与形变后的干涉图做差分 可通过三幅影像来实现 也可以依靠两幅影像和一个DEM来实现 近几年较新的雷达干涉技术有PS InSAR 永久散射体雷达干涉技术 GB InSAR 地基雷达干涉技术 等 DINSAR技术 两副天线对目标点测量的相位差为 地表的形变大小公式为 DINSAR技术 DINSAR技术 DINSAR技术 DINSAR技术 DInSAR形变监测实例 伊朗Bam地区地震形变研究 DInSAR形变监测实例 Bam地震区域及地震断裂带示意图 DInSAR形变监测实例 极化合成孔径雷达P