第3章遥感成像原理与遥感图像特征(2).ppt

1、1，3.4微波遥感和成像，2，3.4微波遥感和成像，微波波段划分，3，3.4微波遥感和成像。微波遥感的特点如下：1 .它可以全天工作；2.它对某些地物具有特殊的光谱特性：在微波波段，水的发射率为0.4，冰的发射率为0.99；在红外波段，水的发射率为0.96，冰的发射率为0.92。3.它能穿透冰、雪、森林、土壤等。4.它对海洋遥感有着特殊的意义：它适用于海面动态(海面风、海浪等)的观测。)。5.分辨率低，但特点明显。4，3.4微波遥感和成像，主动和被动，5，3.4微波遥感和成像，微波遥感传感器分类，主动和被动，1，雷达(侧雷达):成像2，微波高度计：不成像3，微波散射计：不成像1，微波辐射计：成

2、像2，微波散射计：不成像微波散射计：测量地面物体的散射或反射特性。微波高度计：测量目标物体与遥感平台之间的距离，从而准确地了解表面高度变化和海浪高度等参数。根据发射波和接收波之间的时间差，测量距离。7，3.4微波遥感与成像，微波遥感传感器的分类，微波辐射计微波辐射计主要用于探测地面上各点的亮度和温度，并生成亮度和温度图像。因为地面上的所有物体都有发射微波的能力，所以它们的发射强度与它们自身的亮度和温度有关。通过扫描和接收这些信号并将它们转换成相应的亮度和温度图，探测地面物体的状况是非常有意义的。亮度温度是指黑体的温度，黑体辐射的辐射能量与被测物体相同。8，3.4微波遥感和成像，微波遥感传感器的

3、分类，侧视雷达侧视雷达从传感器向飞机或卫星平台上垂直于飞行方向的一侧发射一个窄波束，覆盖地面这一侧的一个条带，然后接收该条带中地面物体的反射波，从而形成一个图像条带。随着飞机向前移动，脉冲束被连续发射，回波被连续接收，从而一个接一个地形成雷达图像。雷达成像的基本条件：当雷达发射的波束照射到目标的不同部位时，必然存在时间差，这样从目标反射回来的回波也就有了时间差，就有可能区分目标的不同部位。合成孔径雷达合成孔径雷达与侧视雷达相似，它将传感器发出的信号传输到飞机或卫星平台上垂直于飞行方向的一侧。区别在于发射和接收天线被分成许多小单元，每个单元在不同的时间发射和接收信号。由于天线位置不同，记录的回波

4、相位和强度也不同。目的：提高飞行方向图像的分辨率。3.4微波遥感与成像，微波遥感传感器分类，10，3.4微波遥感与成像，侧视雷达的工作原理，雷达发射机通过天线在短微秒时间内发射一束能量很强的脉冲波，当它遇到地面物体时，反射信号被天线接收。因为系统和地面物体之间的距离不同，所以同时发送的脉冲在不同的时间被接收。11、遥感平台向前飞行，天线交替发射和接收雷达脉冲；在波束宽度范围内，由于距离不同，不同的地面物体在不同的时间反射回波。反射回波信号记录图像扫描线。3.4微波遥感与成像，侧视雷达工作原理，12.3.4微波遥感与成像，侧视雷达工作原理相关术语，a:飞行方向；b:最低点方向e:方位角方向；d:

5、距离方向；c:扫描宽度，与微波遥感和成像有关的13、3.4项，侧视雷达的工作原理，入射角度；b .前景；倾斜距离；地面距离；俯角、14、3.4微波遥感及成像相关术语，侧视雷达工作原理，A:近距离；B:(远距)，15，3.4微波遥感与成像，侧视雷达的工作原理距离分辨率Pg，侧视方向的分辨率Pg=c /2sin脉冲宽度(脉冲宽度)，视角，C光速，较大(俯角(90)较小)，Pg较小，分辨率较高，即距离较近，距离与距离方向分辨率的变化规律相反，沿航路方向的分辨率，方位分辨率，沿航迹方向的分辨率Pa=*R波束宽度，从R天线到该像素的倾斜距离=/l，波长， l天线长度Pa=(/l)*R天线较长，Pa较小，

6、方位分辨率较高，3.4微波遥感与成像，侧视雷达的工作原理方位分辨率Pa，17，3.4微波遥感与成像，合成孔径雷达的工作原理，合成孔径雷达也是侧视雷达。 基本原理：使用短天线并修改数据记录和处理技术可以产生长孔径天线的效果，这相当于通过延长天线孔径来提高观测精度。沿飞行轨迹形成天线阵列，与数据记录和处理过程相联系。在不同的位置接收同一地面物体的回波信号，在不同的时间获得不同相位和强度的信号，形成相干图像。经过复杂处理，得到了地面的实际图像、18、3.4微波遥感与成像、合成孔径雷达的工作原理、19、3.4微波遥感与成像、合成孔径雷达的工作原理。理论计算表明，合成孔径雷达沿航迹方向的分辨率如下：ra

7、=l/2 l为天线长度，20，3.4微波遥感成像，合成孔径雷达工作原理，21，3.4微波遥感成像，合成孔径雷达工作原理，22，3.4微波遥感成像，合成孔径雷达工作原理，23，3.5遥感图像特征，几何特征：目标物体的大小、形状和空间分布特征；物理特征：目标地物的属性特征；时间特征：目标地面物体的动态特征、24幅、3.5幅遥感图像的特征以及遥感图像上能够详细区分的最小单元的大小是用来表征图像区分地面目标细节的能力的指标。它通常用像素大小、分辨率或视场角来表示。像素：将地面信息单元离散化形成的网格单元，单位为米，是图像的基本单位。像素越小，空间分辨率越高。图像分辨率用单位距离可分辨的线宽或等间距平行

8、细线的数量表示，如线/毫米或线对/毫米；瞬时视场(ifov) :指传感器的开启角度和瞬时视场，也称为角度分辨率。传感器在某一时刻可感知外部光(或其他电磁波)的空间角度区域，空间分辨率，25，分辨率(像素大小)=平台高度*角度分辨率(弧度)D=H * IFOV。例如，如果飞机飞行高度为8000米，角度分辨率为2.5毫弧度，地面分辨率为8000米* 2.5 * 10-。空间分辨率，26，不同空间分辨率的图像，27，1米，28，10米，29，30米，30，80米，31，传感器在接收目标辐射光谱时可以区分的最小波长间隔。间隔越小，分辨率越高，或者：在记录的电磁频谱中，特定波长范围的值越宽，分辨率越低。不同光谱分辨率的传感器对同一地物的探测效果差异很大；例如，在选择MSS(100-200纳米)和AVIRIS(10纳米)传感器的波段时，必须考虑目标的光谱特征值，以获得良好的结果。需要选择8-12米用于人体感应，3-5米用于探测森林火灾，光谱分辨率，3.5个遥感图像特征，32，3.5个遥感图像特征，光谱分辨率，33，3.5个遥感图像特征等。遥感图像中表示每个像素的辐射量化水平(d)。例如6位、7位、8位、11位，6位传感器可以记录26级(64)，8位传感器可以记录28级(256)，12