遥感原理与应用_第3章_2 遥感平台与遥感传感器-遥感传感器及成像原理

1、S O U T H W E S T J I A O T O N G U N I V E R S I T YS W J T US W J T US W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n遥感物理基础遥感物理基础遥感平台特点遥感平台特点遥感传感器遥感传感器影像处理基础影像处理基础影像几何处理影像几何处理影像辐射处理影像辐射处理遥感影像判读遥感影像判读影像识别分类影像识别分类遥感技术应用遥感技术应用遥感系遥感系统统影像处影像处理理遥感应遥感应用用影像处理影像处理遥感遥感遥遥感感原原理理与与应

2、应用用课课程程框框架架S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n遥遥感感平平台台与与遥遥感感传传感感器器 遥感平台及运行特点遥感平台及运行特点 遥感传感器及成像原理遥感传感器及成像原理S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 传感器定义及组成传感器定义及组成 传感器类型传感器类型 摄影类型的传感器摄影类型的传感器 扫描成像类型的传感器扫描成像类型的传感器 雷达成像类型的传感器

3、雷达成像类型的传感器遥遥感感传传感感器器及及成成像像原原理理S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n传感器传感器(Sensor) 收集、量测和记录从目标反射或辐射来的电磁波的仪器，是收集、量测和记录从目标反射或辐射来的电磁波的仪器，是遥感技术系统的核心。遥感技术系统的核心。传感器组成传感器组成 传感器一般由传感器一般由收集器收集器、探测器探测器、处理器处理器和和输出器输出器4 4部分组成。部分组成。传传感感器器定定义义及及组组成成S W J T US W J T UC o p y r

4、 i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n收集器：收集器：收集地物辐射来的能量。具体的元件如透镜组、反射收集地物辐射来的能量。具体的元件如透镜组、反射镜组、天线等。镜组、天线等。探测器：探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。具体的元器件将收集的辐射能转变成化学能或电能。具体的元器件如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。如感光胶片、光电管、光敏和热敏探测元件、共振腔谐振器等。处理器：处理器：对收集的信号进行处理。如显影、定影、信号放大、对收集的信号进行处理。如显影、定影、信号放大、变换、校正和编码等。具体的处理器类型有

5、摄影处理装置和电变换、校正和编码等。具体的处理器类型有摄影处理装置和电子处理装置。子处理装置。输出器：输出器：输出获取的数据。输出器类型有扫描晒像仪、阴极射输出获取的数据。输出器类型有扫描晒像仪、阴极射线管、电视显像管、磁带记录仪、彩色喷墨仪等等。线管、电视显像管、磁带记录仪、彩色喷墨仪等等。传传感感器器定定义义及及组组成成返回本节首页S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n遥感传感器是获取遥感数据的关键设备，由于设计和遥感传感器是获取遥感数据的关键设备，由于设计和获取数据的特点不同

6、，传感器的种类也就繁多，就其将基获取数据的特点不同，传感器的种类也就繁多，就其将基本结构原理来看，目前遥感中使用的传感器大体上可分为本结构原理来看，目前遥感中使用的传感器大体上可分为如下一些类型：如下一些类型： 摄影类型的传感器摄影类型的传感器 扫描成像类型的传感器扫描成像类型的传感器 雷达成像类型的传感雷达成像类型的传感器器传传感感器器类类型型S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 摄影类摄影类-分幅式摄像机分幅式摄像机 一次曝光得到一幅影像。一次曝光得到一幅影像。 以以单中心投

7、影方式单中心投影方式获取某一观测获取某一观测区的一幅影像的成像方式。区的一幅影像的成像方式。 主要由收集器物镜和探测器主要由收集器物镜和探测器感光胶片组成，暗盒、快门、光感光胶片组成，暗盒、快门、光栏及机械传动装置等。栏及机械传动装置等。 自动暴光控制装备（太阳高度角，自动暴光控制装备（太阳高度角，地物发射亮度等）；自动卷片；地物发射亮度等）；自动卷片；时间控制器；像移改正装置。时间控制器；像移改正装置。RMKA30/23摄像机f:305.18mm; 像幅：230230mm；H:250km; 1/m:1:820000; 4-6s暴光一次摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T

8、UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 摄影类摄影类-缝隙摄像机缝隙摄像机 又称航带摄像机。在摄影瞬间又称航带摄像机。在摄影瞬间获取影像，与航向垂直，且与缝获取影像，与航向垂直，且与缝隙等宽的一条地面影像。连续暴隙等宽的一条地面影像。连续暴光，不需要快门。光，不需要快门。航线物镜筒缝隙胶片卷绕Wp:航摄软片卷绕速度航摄软片卷绕速度Wi:影像在航摄机焦平面内移动速度影像在航摄机焦平面内移动速度W:飞机地速飞机地速HfWWWip摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h

9、t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 摄影类摄影类-全景摄像机全景摄像机镜头转动式镜头转动式又称航带摄像机。在摄影瞬间又称航带摄像机。在摄影瞬间获取在物镜焦平面上平行于飞获取在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一狭缝，随物镜作行方向设置一狭缝，随物镜作垂直航线方向扫描。由于物镜垂直航线方向扫描。由于物镜摆动的幅面很大，可将航线两摆动的幅面很大，可将航线两边地平线内的影像摄入底片，边地平线内的影像摄入底片，故称全景摄影机。故称全景摄影机。航线缝隙扫描方向飞行方向摆动物镜筒摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i

10、 g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 摄影类摄影类-多光谱摄像机多光谱摄像机 多镜头型多光谱摄影机：由多个物镜构成的摄影机。多镜头型多光谱摄影机：由多个物镜构成的摄影机。 单镜头分光束多光谱摄影机：在物镜后加分光装置，单镜头分光束多光谱摄影机：在物镜后加分光装置，将光分解成多个光束；或利用响应不同波段的多感光将光分解成多个光束；或利用响应不同波段的多感光层胶片进行多光谱摄影。层胶片进行多光谱摄影。摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C

11、a i & L i S h e n玻璃棱镜玻璃棱镜可以将可以将白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。The Prism Experiment (Newton, 1666) Zhou, 2006棱镜分光实验光谱分解棱镜分光实验光谱分解摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n摄影像片的几何特征摄影像片的几何特征 像片的比例尺像片的比例尺 像片的投影像片的投影 像点位移像点位移摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J

12、 T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 像片的比例尺像片的比例尺 航片上两点之间的距离与地面上相应两点实际水平距离之航片上两点之间的距离与地面上相应两点实际水平距离之比，称之为摄影比例尺比，称之为摄影比例尺1/m。平坦地区、摄影时像片处于水。平坦地区、摄影时像片处于水平状态（垂直摄影），则像片比例尺等于像机焦距（平状态（垂直摄影），则像片比例尺等于像机焦距（f）与航）与航高（高（H）之比。）之比。fH比例尺比例尺=f/H像平面投影中心地物摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p

13、y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 像片的投影像片的投影中心投影和垂直投影中心投影和垂直投影ABCDabcd中心投影ABCDabcd正射投影航片是中心投影，即摄影光线交于同一点航片是中心投影，即摄影光线交于同一点地图是正射投影，即摄影光线平行且垂直投影面地图是正射投影，即摄影光线平行且垂直投影面。摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n正射投影正射投影: :比例尺比例尺和投影距离无关和投影距

14、离无关中心投影中心投影: :焦距固定，航高改焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变变，其比例尺也随之改变H1H2f正射投影正射投影中心投影中心投影摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n地形起伏对正射投影地形起伏对正射投影无影响无影响对中心投影引起投影差对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同BACabcACABCabcCA摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5,

15、G u o l i n C a i & L i S h e n正射投影正射投影: :总是水平的，总是水平的，不存在倾斜问题不存在倾斜问题中心投影，若投影面倾斜，中心投影，若投影面倾斜，航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同倾斜水平ABCabcHf摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n影影像像处处理理相相关关概概念念地形起伏导致像点移位地形起伏导致像点移位 像点位移像点位移 在中心投影在中心投影的像片上，地的像片上，地形的起伏除引形的起伏除引起像片比例尺

16、起像片比例尺变化外，还会变化外，还会引起平面上的引起平面上的点位在像片上点位在像片上的位置移动，的位置移动，这种现象称为这种现象称为像点位移。像点位移。S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e nhHRhhHrhhSnNRrA0Ahha0aH-hfHAh地面点像点返回本节首页摄摄影影类类传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 摄影类传感器的弱点摄影类传感器的弱点：

17、乳胶片感光技术本身存在着致命的：乳胶片感光技术本身存在着致命的弱点，它所传感的辐射波段仅限于可见光及其附近；其次弱点，它所传感的辐射波段仅限于可见光及其附近；其次，照相一次成型，图象存储、，照相一次成型，图象存储、 传输和处理都不方便。传输和处理都不方便。 扫描成像类传感器扫描成像类传感器：逐点逐行地以时序方式获取二维图像：逐点逐行地以时序方式获取二维图像，有两种主要的形式：，有两种主要的形式：光光/机扫描仪，它的特点是对地面直接扫描成像，这类仪器如红外机扫描仪，它的特点是对地面直接扫描成像，这类仪器如红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、自旋和步进式成像仪及多频段扫描仪、多光谱扫描仪、成像光

18、谱仪、自旋和步进式成像仪及多频段频谱仪等；频谱仪等；瞬间瞬间在像面上先形成一条线图像在像面上先形成一条线图像，甚至是一幅二维影像，然后对，甚至是一幅二维影像，然后对影像进行扫描成像，这类仪器有线阵列影像进行扫描成像，这类仪器有线阵列CCD推扫式成像仪，电视摄像推扫式成像仪，电视摄像机等。机等。扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 光光/机扫描成像机扫描成像概念：概念：依靠依靠机械传动装置机械传动装置使光学镜头摆动，形成对目标地物使光学镜头摆动，形成

19、对目标地物逐逐点逐行扫描点逐行扫描。探测元件把接收到的电磁波能量能转换成电信号。探测元件把接收到的电磁波能量能转换成电信号，在磁介质上记录或再经电，在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量，再设置于焦平光转换成为光能量，再设置于焦平面的胶片上形成影像。面的胶片上形成影像。瞬时视场角：瞬时视场角：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。即这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率扫描仪的空间分辨率。总视场角：总视场角：扫

20、描带的地面宽度称总视场。从遥感平台到地面扫扫描带的地面宽度称总视场。从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角，叫总视场角。描带外侧所构成的夹角，叫总视场角。扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n光光/机扫描成像示意图机扫描成像示意图扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n几种常见的光几种常见的光/机扫描仪机扫描

21、仪红外扫描仪：红外扫描仪：接受地物的红外辐射能量，并把它传给探测接受地物的红外辐射能量，并把它传给探测元件。元件。多光谱扫描仪（多光谱扫描仪（MSS)：与红外扫描仪基本类似，其不同之与红外扫描仪基本类似，其不同之处是，外加一个分光系统，把来自地物的电磁波信号，分处是，外加一个分光系统，把来自地物的电磁波信号，分成若干个不同的波段，同时用多个探测器同步记录相应波成若干个不同的波段，同时用多个探测器同步记录相应波段的信息。而红外扫描仪只在红外波段工作。段的信息。而红外扫描仪只在红外波段工作。专题制图仪专题制图仪TM：专题制图仪专题制图仪TM的成像原理与的成像原理与MSS一致，一致，与与MSS相比，

22、空间分辨率由相比，空间分辨率由80米提高到米提高到30米；探测波段由米；探测波段由4个增加到个增加到7个。个。扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n光光/机扫描仪的特点机扫描仪的特点 利用光电探测器解决了各种波长辐射的成像方法。输利用光电探测器解决了各种波长辐射的成像方法。输出的电学图象数据，存储、传输和处理方面十分方便。出的电学图象数据，存储、传输和处理方面十分方便。但装置庞杂，高速运动使其可靠性差；但装置庞杂，高速运动使其可靠性差；在成像机理上，

23、在成像机理上，存在着目标辐射能量利用率低的致命弱点存在着目标辐射能量利用率低的致命弱点。扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 推扫式扫描成像推扫式扫描成像 法国法国SPOT卫星上装载的卫星上装载的HRV（High Resolution Visible range instrument）是一种）是一种线阵列推扫式扫描仪线阵列推扫式扫描仪。仪器中有。仪器中有一个平面反射镜，将地面辐射来的电磁波反射到反射镜组一个平面反射镜，将地面辐射来的电磁波反射到反射

24、镜组，然后聚焦在，然后聚焦在CCD线阵列线阵列元件上，元件上，CCD的输出端以一路时的输出端以一路时序视频信号输出。由于使用线阵列的序视频信号输出。由于使用线阵列的CCD元件作为探测器元件作为探测器，在瞬间能同时得到垂直于航线的一条图像线，不需要用，在瞬间能同时得到垂直于航线的一条图像线，不需要用摆动的扫描镜，以摆动的扫描镜，以“推扫推扫”方式获取沿轨道德连续图像条方式获取沿轨道德连续图像条带。带。 扫描方式上具有扫描方式上具有推扫式扫描成像特点推扫式扫描成像特点。探测元件数目越多探测元件数目越多，体积越小，分辨率就越高，体积越小，分辨率就越高。电子藕合器件。电子藕合器件CCD逐步替代逐步替代

25、光学机械扫描系统。光学机械扫描系统。扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n推扫式成像示意图推扫式成像示意图扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 电荷耦合器件：电荷耦合器件：CCD (Charge Coupled Device) ，是一，是一种由硅等半导体材料制成的固体器件，受光或电激发产生的种由硅等半导体

26、材料制成的固体器件，受光或电激发产生的电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路时序输出电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路时序输出信号。信号。 CCD的缺点：的缺点：光谱灵敏度的有限，只能在可见光和近红光谱灵敏度的有限，只能在可见光和近红外（外（1.2m以内）区能直接响应地物辐射来的电磁波。对于以内）区能直接响应地物辐射来的电磁波。对于热红外区没有反应。因此，热红外区没有反应。因此，如果要使如果要使CCD元件能探测热红外元件能探测热红外区的电磁波，只有借助其他仪器（如多元阵列热红外探测区的电磁波，只有借助其他仪器（如多元阵列热红外探测器），器），将热红外区的电磁辐射转换成电能，再由

27、将热红外区的电磁辐射转换成电能，再由CCD元件响元件响应和感知。应和感知。 思考：为什么思考：为什么CDD相机相比光相机相比光/机类相机空间分辨率较高？机类相机空间分辨率较高？ 扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 高光谱成像光谱仪高光谱成像光谱仪 成像光谱仪：成像光谱仪：既能成像又能获取目标光谱曲线的既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合谱像合一一”的技术，称为成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪的技术，称为成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成

28、像光谱仪。称为成像光谱仪。 特点：特点：高光谱成像仪是遥感进展的新技术，其图像是多达高光谱成像仪是遥感进展的新技术，其图像是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带，盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带，可以收集可以收集200或或200以上波段的收据数据，以上波段的收据数据，使图像中的每一使图像中的每一像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的传像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的传感器成像在波段之间存在间隔感器成像在波段之间存在间隔。扫扫描描类类成成像

29、像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n多光谱多光谱/高光谱比较高光谱比较扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n成像光谱仪类型成像光谱仪类型成像光谱仪按其结构的不同，可分为成像光谱仪按其结构的不同，可分为两种类型两种类型 面阵探测器加推扫式扫描仪的成像光谱仪。面阵探测器加推扫式扫描仪的成像光谱仪。它利用线阵列探测器它利用线阵列

30、探测器进行扫描，利用色散元件将收集到的光谱信息分散成若干个波段进行扫描，利用色散元件将收集到的光谱信息分散成若干个波段后，分别成像于面阵列的不同行。这种仪器利用色散元件和面阵后，分别成像于面阵列的不同行。这种仪器利用色散元件和面阵探测器完成光谱扫描，利用线阵列探测器及沿轨道方向的运动完探测器完成光谱扫描，利用线阵列探测器及沿轨道方向的运动完成空间扫描，它具有空间分辨率高（不低于成空间扫描，它具有空间分辨率高（不低于1030m等特点，主等特点，主要用于航天遥感。要用于航天遥感。 线阵列探测器加光机扫描仪的成像光谱仪。线阵列探测器加光机扫描仪的成像光谱仪。它利用点探测器收集它利用点探测器收集光谱信

31、息，经色散元件后分成不同的波段，分别成像于线阵列探光谱信息，经色散元件后分成不同的波段，分别成像于线阵列探测器的不同元件上，通过点扫描镜在垂直于轨道方向的面内摆动测器的不同元件上，通过点扫描镜在垂直于轨道方向的面内摆动以及沿轨道方向的运行完成空间扫描，而利用线探测器完成光谱以及沿轨道方向的运行完成空间扫描，而利用线探测器完成光谱扫描。扫描。扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n面阵探测器加推扫式示意图面阵探测器加推扫式示意图扫扫描描类类成成像像传传感

32、感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n线阵列探测器加光机扫描示意图线阵列探测器加光机扫描示意图返回本节首页扫扫描描类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 微波遥感与雷达成像微波遥感与雷达成像 微波遥感：微波遥感：指通过传感器获取从目标地物发射或反射的微指通过传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来认识地物的技术。波辐射，经过

33、判读处理来认识地物的技术。 物体的微波反射、发射与它们的可见光或热红外的反射、物体的微波反射、发射与它们的可见光或热红外的反射、发射无直接关系。一般说来，发射无直接关系。一般说来，微波响应给人们一个完全不微波响应给人们一个完全不同于光和热的视角去观察世界同于光和热的视角去观察世界。 为什么研究微波遥感？为什么研究微波遥感？雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 微波遥感的特点微波遥感的特点 地球上经常有地球上经常有40%-60%的地区被云层覆盖着，尤

34、其是占地球面的地区被云层覆盖着，尤其是占地球面积五分之三的海洋上，气候条件变化更大，经常被云层遮蔽，积五分之三的海洋上，气候条件变化更大，经常被云层遮蔽，可可见光和红外遥感无能为力见光和红外遥感无能为力 全天候、全天时，能穿透云雾、雨雪，不受天气影响全天候、全天时，能穿透云雾、雨雪，不受天气影响雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 对土壤、森林、冰雪等有一定的穿透能力对土壤、森林、冰雪等有一定的穿透能力1厘米波长由树顶反射的微波信号由树顶反射的微波

35、信号1米波长由树顶、树干、由树顶、树干、地面反射的信号地面反射的信号由树顶、树干由树顶、树干反射的信号反射的信号雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n旱季旱季雨季雨季雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e nu 微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可用于微波高度计和合成孔径雷达具有测量距离的能力，可用于

36、测定大地水准面。测定大地水准面。u 利用微波探测海面风力场，可提取海面动态信息。利用微波探测海面风力场，可提取海面动态信息。u 根据冰的界电常数不同，可以探测海冰的结构和分类。根据冰的界电常数不同，可以探测海冰的结构和分类。u 根据含盐度对水的界电常数影响可以探测海水的含盐度。根据含盐度对水的界电常数影响可以探测海水的含盐度。 能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的信息能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的信息雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n微

37、波对海水海风等的变化敏感微波对海水海风等的变化敏感雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 同时记录振幅和相位信息，可获取高程信息同时记录振幅和相位信息，可获取高程信息5-12汶汶川地震川地震同震地同震地表形变表形变干涉图干涉图Liu et al., 2009利用干涉测利用干涉测量技术，可量技术，可以监测地形以监测地形变化，如地变化，如地震、地壳运震、地壳运动等，精度动等，精度可以达到厘可以达到厘米级。米级。雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J

38、T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n 微波遥感的缺陷微波遥感的缺陷空间分辨率相对较低；空间分辨率相对较低；由于成像方式的特殊性，地物判读困难；由于成像方式的特殊性，地物判读困难；图像斑点噪声较为严重。图像斑点噪声较为严重。雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n微波遥感的分类微波遥感的分类被动式主动式非成像 微波辐射计 成 像 微波辐射成像计非成像成

39、 像雷达高度计雷达散射计探地雷达全景雷达真实孔径侧视雷达合成孔径侧视雷达雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n讨论：在微波遥感中开展主动式遥感的必要性。讨论：在微波遥感中开展主动式遥感的必要性。雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n微波辐射计微波辐射计 微波辐射计主要用于探测地面各点的亮度温度并生成亮度微波辐射计主要用于探测地面各点的亮度温度并生成亮度温度图像。由于地面物体都具有发射微波的能力温度图像。由于地面物体都具有发射微波的能力 , 其发射其发射强度与自身的亮度温度有关。通过扫描接收信号并换算成强度与自身的亮度温度有关。通过扫描接收信号并换算成对应的亮度温度图对应的亮度温度图 , 对地面物体状况的探测很有意义。对地面物体状况的探测很有意义。 属属被动遥感被动遥感。雷雷达达类类成成像像传传感感器器S W J T US W J T UC o p y r i g h t 2 0 1 5, G u o l i n C a i & L i S h e n主动式微波主动式微波-侧视雷达侧视