2微波遥感与成像微波遥感影像的显示
微波遥感-2.2
Rr
c
2 cos
Ls Ra
Rs
D
R
Ls
RD
D Rs 2
合成孔径雷达得到的原 始数据还不能叫做图像, 只是一组包含强度、位 相、极化、时间延迟和 频移等信息的大矩阵,叫 做(原始)信号数据(Raw Signal Data)。从信号数 据到图像产品,要经过复 杂的步骤。
综合两个方向的分辨率,可得分辨单元面积 Rr*Ra
三、侧视合成孔径雷达 synthetic aperture radar, SAR
用一个小天线沿一直线方向不 断移动，在移动中每一个位置 发射一个信号，接收相应发射 位置的回波信号，同时存储相 位和振幅。当天线移动了一段 距离L之后，存储的信号和长度 为L的天线阵列所接收的信号非 常相似。 合成孔径雷达在不同位置接收 同一个地物的回波信号，真实 孔径雷达则在一个位置上接收 目标的回波。
海洋二号卫星1:3模型。海洋二号卫星是中国正在开发的第一颗海洋 微波遥感卫星，可以满足中国对海洋资源和动力环境探测的需要，增 加中国监控海洋的综合遥感手段。主要载荷为微波辐射计、微波散射 计和雷达高度计等
二、侧视雷达
侧视雷达在随飞行器前进过程中， 向垂直于航线方向（距离向range） 发射一个很窄的波束，这个波束在 航行方向（方位向azimuth）上很 窄，在距离方向上很宽，覆盖了地 面上很窄的条带。 波束从飞行器较近的距离（近距点） 照射到离飞行器较远的距离（远距 点）。 每个波束，由以一定时间间隔（脉 冲宽度）的具有特定波长的微波脉 冲组成。
合成孔径雷达在每一个位置都记录回波信号， 针对同一地物，目标和飞行器间距离不同、相 位不同、强度不同，此外还要产生多普勒效应， 频率也会发生变化。 处理器针对不同的相位进行相移补偿（补偿不 同位置之间的相位差异），再将每个位置接收 的信号叠加起来，就形成了最终的合成孔径雷 达信号。
《微波遥感》课件
微波遥感与其他遥感的融合技术
微波遥感与其他遥感的融合技术是指将微波遥感与其他类 型的遥感技术（如光学遥感、红外遥感等）进行有机结合 ，充分发挥各自的优势，实现更高效的遥感探测。
总结词：通过将微波遥感与其他遥感技术进行融合，可以 充分发挥各自的优势，提高遥感数据的获取和处理效率， 为各领域的实际应用提供更全面的技术支持。
军事侦察
利用微波遥感的高分辨率特性 ，获取地面目标的位置、类型 等信息，为军事决策提供重要
情报。
微波遥感的发展历程
20世纪50年代
微波遥感的初步探索阶段，主要利用雷达技术进行简单的地表探测。
20世纪70年代
随着卫星技术的发展，微波遥感开始应用于全球环境监测和资源调查 。
20世纪90年代
随着高分辨率雷达卫星的出现，微波遥感在军事侦察和城市规划等领 域得到广泛应用。
传感器类型
02
03
数据处理与传输
卫星微波遥感系统搭载的传感器 类型多样，包括辐射计、散射计 、高度计等。
卫星接收到的微波数据需要经过 预处理、校正、反演等环节，最 终传输至地面接收站。
机载微波遥感系统
飞行平台
01
机载微波遥感系统搭载的飞行平台包括固定翼飞机、直升机等
，具有灵活的飞行能力。
传感器布局
微波的吸收和反射
不同物质对微波的吸收和反射特性不同，这为遥感提 供了丰富的信息。
微波遥感的工作原理
发射信号
微波发射器向目标发射信号 。
接收信号
接收器接收到目标反射或散 射的信号。
处理信号
通过处理接收到的信号，提 取有关目标的信息，如距离 、速度、方向等。
微波遥感的主要技术
雷达遥感
01
微波遥感的成像机理
微波遥感的成像机理微波遥感是一种通过接收地面反射或散射的微波辐射来获取地表信息的技术。
它主要应用于土地覆盖、农业、水文气象、森林和海洋等领域。
微波遥感可以提供高分辨率、全天候和全球性的数据，因此受到了广泛关注。
一、微波遥感成像机理微波遥感成像机理是指微波信号与地表物体相互作用后产生的反射、散射和吸收等现象。
在微波遥感中，主要有两种类型的信号：主动式和被动式。
1. 主动式信号主动式信号是由雷达发射器产生的电磁波，它穿过大气层并与地表物体相互作用后返回雷达接收器。
在这个过程中，电磁波会经历多次反射和散射，最终形成一张反映地表物体特征的图像。
主动式信号可以通过调整雷达发射器的频率和极化方式来实现对不同类型地表物体的探测。
例如，在SAR（合成孔径雷达）中，发射器会以高速旋转方式发出一系列微波脉冲，这些脉冲会穿过大气层并与地表物体相互作用后返回雷达接收器。
通过对这些脉冲进行处理，可以得到高分辨率的地表图像。
2. 被动式信号被动式信号是由地球表面的微波辐射产生的，它可以被接收器直接捕捉到。
在这个过程中，微波辐射会受到大气层、云层和其他干扰因素的影响，因此需要进行校正和处理才能得到准确的地表信息。
被动式微波遥感主要应用于土壤湿度、降雨量、海洋表面温度等领域。
例如，在SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity）卫星中，接收器会捕捉地球表面发出的微波辐射，并通过对其频率和极化方式进行分析来获取土壤湿度和海洋盐度等信息。
二、微波遥感成像技术微波遥感成像技术是指利用主动式或被动式信号来获取地表信息的方法。
根据不同的应用领域和需求，可以选择不同类型的雷达或接收器来实现数据采集和处理。
1. SAR（合成孔径雷达）SAR是一种主动式微波遥感技术，它通过调整雷达发射器的频率和极化方式来实现对不同类型地表物体的探测。
SAR可以提供高分辨率、全天候和全球性的数据，因此在土地覆盖、农业、水文气象、森林和海洋等领域得到广泛应用。
微波遥感图像特征 ppt课件
微波遥感图像特征
5.分辨率较低，但特性明显 由于波长较长，衍射现象显著，故分辨率较低； 观测精度和取样速度不好协调； 微波的能量较弱，但特性明显；
微波遥感图像特征
微波遥感分类： 主动微波遥感、被动微波遥感 1.主动微波遥感
信号来源：系统自身发射微波辐射，并接收从目 标后向散射回来的电磁波。
微波遥感图像特征
1.主动微波遥感 微波主动遥感：微波散射计，雷达高度计，雷达 （1）雷达 雷达（Radar – Radio Detection and Ranging）
意为无线电波探测物体并测定物体距离。 应用波段：微波（主要），红外，激光； 类型：非成像雷达，
成像雷达
微波遥感图像特征
雷达一般结构：
微波遥感图像特征 雨季
旱季
1）介电常数ε：反映物体电学性质，由物质组成和温度决 定。直接影响到物体对电磁波的反射。
介电常数越大，回波越强，雷达图像上的色调越浅。
• 一般干燥物体，介电常数在3-8之间； • 水的介电常数接近80。随着物体含水量的增加，其介
电常数几乎线性增加，会产生20-80的变化；
微波遥感图像特征
概念：微波遥感是指通过微波传感器获取从目标 地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来 识别地物的技术。
为什么需要微波遥感？
地球上经常有40%-60%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。
微波遥感图像特征
特点： 1.能全天候、全天时工作 2.对某些地物具有特殊的波谱特征 3.对冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力 4.对海洋遥感具有特殊意义 5.分辨率较低，但特性明显
其变化量与物理运动速度成正比，根据多普勒 效应可以测定运动目标物体。
第7章微波遥感与成像PPT课件
•水平极化：电磁波的电场
矢量与入射面垂直(入射波与
目标表面入射波处的法线所 组成的平面)。
•垂直极化：电磁波的电场
矢量与入射面平行。
极化的概念和极化类型
8
同一地区 同一波段 不同极化 的雷达图 像存在着 明显的区 别。
不同极化 的图像就 象不同波 段一样可 彩色合成。
9
7.2 微波遥感与成像
侧视雷达（SLR）工作原理 雷达发射器通过天线在很短的微秒级时间内发射一束能 量很强的脉冲波，当遇到地面物体时，被反射回来的信号再 被天线接收。 由于系统与地物距离不同，同时发出的脉冲，接收的时 间不同。
38
光 斑
39
光斑
40
均匀草地成像 后，没有光斑 时（A），有 光斑时（B）。
41
先进雷达技术应用
42
立体雷达测量成图技术
--相反的观测方向得到
的立体像对，非常有用。
43
相位差与相干雷达
44
干涉雷达系统 原理就是在平 台上安装两个 天线，但要求 错开一点距离， 对地面目标探 测后，通过计 算A便可求出 地面高程。
relationship 3：Moisture content and electrical
properties of the target
30
探测目标表面粗糙程度是影响雷达后向散射 的重要因素，粗糙程度与雷达波长有关，波 长长时，粗糙度对后向散射的影响小。
31
在平滑表面A处，雷达波全部被 反射，没有产生后向散射，在 雷达图像上呈现黑色。在比较 粗糙的B处，有部分后向散射被 雷达天线接收，在图像上呈现 明亮。
You Know, The More Powerful You Will Be
遥感第3章--遥感成像原理与遥感图像特征
遥感车--地面遥感平台
• 高空平台(5-10km)
航摄飞机
运七 运八
其他：里尔、双水獭、 空中国王等
遥感飞机
• 中低空(1-8Km)
航摄飞机
运十二 运五
• 其他飞机(500m)
蜜蜂3 无人机
航摄飞机
GT50 0
航天飞机
遥感卫星
遥感卫星
§3.1 遥感平台与遥感器
3.1.2 遥感器与遥感图像特征参数
❖ 按传感器的工作波段分为：可见光传感器、红外传感器 和微波传感器，从可见光到红外区的光学波段的传感器 统称光学传感器，微波领域的传感器统称为微波传感器。
§3.1 遥感平台与遥感器
二、遥感器的分类
❖ 按工作方式分为
（1）主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、 微波辐射计。
（2）被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫 描仪（MSS）、TM、ETM、HRV、红外扫描仪 等。
❖ 热红外像片：8~14μｍ。
热红外像片典型特征：热阴影；
高速运动热物体的“拖迹”；
（参见教材P144 ）
受风的影响较大。
§3.2 摄影成像
3.2.4 摄影像片的种类与特点
摄影像片特点： (1) 投影方式：绝大部分采用中心投影方式成像； (2) 视觉感受：大部分为大中比例尺像片，像片中各种人造地物 的形状特征与图型结构清晰可辨，从航空像片上可看到地物顶 （冠）的形态； (3) 阴影：本影与落影受地物在相片上的方位影响。 详见教材P145
些情2）况利下用，数波理统段计太方多法，，分选辨择率相关太性高小，、接方收差到大的信 息的量图太像大。熵，，形方成差海大量，数信据息量，大反。而会“掩盖”地物
辐射特性，不利于快速探测和识别地物。
遥感图像目视解译基础微波影像的判读转帖
遥感图像目视解译基础微波影像的判读转帖微波影像的判读微波遥感采用的波长范围为1mm-100cm，它可以穿透云雾和大气降水，测定云下目标地物发射的辐射，对地表有一定穿透能力，具有全天候、全天时的工作能力。
微波遥感观测目标地物电磁波的辐射和散射。
被动微波遥感观测目标地物的辐射，常用的被动遥感器有微波辐射计(microwave radiometer)。
主动微波遥感由遥感器向地面发射微波，探测目标地物后向散射特征，常用的主动遥感器有微波散射计(microwave scatterometer)、微波高度计(microwave altimeter)和成像雷达(microwave radar)。
成像雷达提供了微波遥感影像(也有人称雷达影像)，这里简称微波影像。
成像雷达分为真实孔径雷达(RAR：real aperture radar)与合成孔径雷达(SAR：synthetic aperture radar)。
近年来，合成孔径雷达技术发展很快，除了航空遥感平台搭载合成孔径雷达，航天遥感平台也搭载合成孔径雷达，获取地球表层微波影像。
微波影像具有以下特点：(1)侧视雷达采用非中心投影方式(斜距型)成像，它与摄像机中心投影方式完全不同。
(2)比例尺在在横向上产生畸变。
在雷达波束照射区内，地面各点对应的入射角不等，距离雷达航迹越远，入射角越大，使得影像比例尺产生畸变，其规律是距离雷达航迹愈远比例尺愈小。
(3)地形起伏移位在地学研究领域，经常采用Ka及X波段成像雷达进行资源与环境调查。
雷达影像可应用于以下领域：海洋环境调查、地质制图和非金属矿产资源调查、洪水动态检测与评估、地貌研究与和地图测绘等。
进行雷达影像解译，需要具备微波遥感的基础理论知识，掌握各种目标地物的微波特性和微波与目标地物相互作用规律，同时也需要掌握微波影像的判读方法和技术。
微波影像的判读方法(1)采用由已知到未知的方法，利用有关资料熟悉解译区域，有条件时可以拿微波影像到实地去调查，从宏观特征入手，对需要判读的内容，可以把微波影像与专题图结合起来判读，反复对比目标地物的影像特征，建立地物解译标志，在此基础上完成微波影像的解译。
华北理工微波遥感课件第2章 微波遥感系统
工作原理
天线
转换 开关பைடு நூலகம்
发射 机
定时系 统
接收 机
距离 测量 系统
数据
简化的高度计的方框图
太空船利用一种激光高度测量器(Mars Orbiter Laser Altimeter) 绘制的火星立体图片
时间延迟
海面高度
卫星高度计 海面有效波高
大地水准面 海洋动力地形
海面回波波 形强度
海面风速
海洋地球物理应用
海海 地 海 洋洋 球 洋 测岩 引 潮 深石 力 汐 无圈 场 图结 模 区构 型 测特 改 绘性 善
海洋动力学应用
海洋环境监测
大中 大 全
厄
海
海
尺等 洋 球
尔
浪
冰
度尺 边 海
尼
与
及
海度 界 平
诺
风
极
洋涡 流 面
与
速
区
环流 研 变
南
场
冰
流旋 究 化
方
盖
研研
涛
究究
动
用于“神舟”四号飞船 的多模态微波遥感器由 微波辐射计、雷达高度 计、雷达散射计三种模 态仪器构成。
二、侧视雷达 1、一般结构
发射器 显示器
转换开关 接收机
天线
S 航迹向
S 90o
成像带 距 离 向
雷达波束
二、侧视雷达
雷达：radio detection and ranging，RADAR 侧视雷达：side-looking radar，SLR
S 航高 斜距
图像胶片
X YZ
阴极射线管
第二章 微波遥感系统
一、非成像微波传感器 二、成像微波传感器 三、天线、雷达方程和灰度方程 四、空间微波遥感系统 五、辐射测量原理
《微波遥感》PPT课件
应用范围
微波被动遥感对于水特别敏感，因此在区域 和全球性水圈遥感中起着十分重要的关键作用。
比如，探测大气温度、水汽廓线，大气降雨、 大气可降水量、云中液态水含量；反演海面风 场(风速、风向)、台风、海冰的监侧；获取陆 地面温度、土壤湿度、积雪深度与水当量、干 旱、洪涝、沙漠，陆地水文与地理环境、植被 生物量、农作物生长评估及其在空间尺度上的 分布与时间尺度上变化等。
1.1.1 微波遥感的学科地位、优越性
微波在电磁波谱中的位置-长波端
1）波长范围
微波遥感载波波长1-1000mm
微波的频谱与能量谱(1焦耳=107 耳格)(MKS制-CGS制)
2）波段划分
微波波段
毫米波 厘米波 分米波
Ka K,Ku,X,C,S
S,L,P
3）微波波段名称与相对频率、波长
X
C
S
2）全天时工作Day/night capabilities
雷达是有源传感器（自己提供照射）并不依赖于日光。
在汶川地震遥感监测中，高分辨率SAR发挥了重要作用。 在5月13日至5月15日，灾区一直是阴雨天，光学遥感（卫星和航
空）都无法得到图像，通讯也基本中断，5月13日日本方面ALOS PALSAR首先获得ScanSAR模式的图像，但是分辨率为100米，无法 应用；意大利的COSMO SkyMed首先得到都江堰3米和1米分辨率的 SAR图像；5月14日我国的遥感1号得到分辨率为5米的灾区SAR图 像。 5月底直升飞机失事，在找寻飞机残骸的过程中，P波段和L波段的 雷达也发挥了重要的作用。
《微波遥感》PPT课件
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参考书目：
微波与微波影像
微波辐射特征
叠加 干涉 极化
微波影像的特点
成像速度快 覆盖区域面积大 地面目标清晰可辨
微波影像与航空像片特点的比较
1.色调 1.色调 雷达影像
2.阴影 2.阴影 加利福尼亚死谷的SAR影像 加利福尼亚死谷的SAR影像
3.指目标地轮廓或外形的雷达回波 3.指目标地轮廓或外形的雷达回波 在微波影像上的构像。
4.纹理 4.纹理
谢谢！
成像雷达 成像雷达提供了微波遥感影像（也有人称 雷达影像），这里简称微波影像。 成像雷达分为真实孔径雷达与合成孔径雷 达 近年来，合成孔径雷达技术发展很快，除 了 航空遥感平台搭载合成孔径雷达，航天 遥感航空遥感平台搭载合成孔径雷达，获 取地球表层微波影像。
欧洲空间局发射的第一颗载有合成孔径雷达装置的 卫星ERS卫星ERS-1
微波遥感也称雷达遥感，采用的波长范围为微波 遥感也称雷达遥感，采用的波长范围为1mm—— 遥感也称雷达遥感，采用的波长范围为1mm—— 100cm 被动微波遥感观测目标地物的辐射，常用的被动 遥感器有微波辐射计。 主动微波遥感由遥感器向地面发射微波，探测目 标地物后向散射特征，常用的主动遥感器有微波 散射计、微波高度计和成像雷达。
中国巴楚 SAR图像 SAR图像
与光学遥感相比，微波具有以下的特点：
1.全天候、全天时、不受云雾雪的影响，雨的影响 1.全天候、全天时、不受云雾雪的影响，雨的影响 有限 2. 对地表有一定的穿透能力，与土壤含水量有关 3.对植被有一定的穿透能力，依赖于波长和入射角 3.对植被有一定的穿透能力，依赖于波长和入射角 4. 独特的辐射和几何特性 5.提供特殊信息，如海面形状、海面风速等 5.提供特殊信息，如海面形状、海面风速等 6.提供相位信息，如高程信息、地形形变信息等 6.提供相位信息，如高程信 微波影像特征 微波影像判读
环境遥感多媒体课件之一：微波遥感与成像
（3）合成孔径侧视雷达系统
• 基本原理 ：合成孔径侧视雷达不对每个脉冲回波信号一一
处理，而利用多普勒效应原理，把许多脉冲的回波信号作 相关叠加处理，最后得到地面雷达图像。
• 遥感平台在匀速前进运动中，以一定的时间间隔发射一个 脉冲信号，天线在不同位置上接收回波信号，并记录和贮 存下来。将这些在不同位置上接收的信号合成处理，得到 与真实天线接收同一目标回波信号相同的结果。这样，就 使一个小孔径天线，起到了大孔径天线的同样作用。
•为什么又和地面距离有关？看下图:
β
GR1 A
B
R1
R2
GR2 A
B
方位分辨力（Pa）,天线波束宽（β）与地面距离（GR）的关系
讨论：
方位分辨率: Pa = R λ / D
• 要提高方位分辨率，就要求短距离探测、短脉冲波
长、长天线。 • 但是，低航高的短距离探测，势必限制了信息获取 的有效区域；而短的脉冲波长则受大气衰减和散射 严重，全天候的性能随之降低。 • 因此，当波长一定时（遥感探测目的决定了雷达的 工作波长），天线波瓣角β =λ/D可用两种方法调节：
•
像片
b a
雷达图像 a1 b1 A
B
侧视雷达图像与航空像片投影差比较
•侧视雷达图像的几何特性
C.上下位移、透视缩减、盲区
脉冲俯角 脉冲方向 地面坡度大于这些线 时会产生上下位移
上下位移
图像 地面距离 弱回波
上下位移
盲区 盲区
透视缩减
盲区
地形起伏对侧视雷达图像的影响
•视雷达图像的几何特性
D. 视 差
（3.10）
为分辨出的目标 A和B cτ /2 可分辨出的目标C和D cτ /2 A B D
微波遥感和成像侧视雷达工作基本原理
微波遥感和成像侧视雷达工作基本原理概述微波遥感和成像侧视雷达是两种常用的遥感技术，它们通过利用微波的特性来获取地球表面信息。
本文将介绍微波遥感和成像侧视雷达的工作基本原理。
一、微波遥感的工作原理微波遥感是利用微波信号对地球物体和环境进行探测和测量的一种技术。
微波遥感系统由微波源、发射器、接收器和数据处理系统等组成。
1. 微波源微波源是产生微波信号的装置，常见的有微波发射机、毫米波源等。
微波源将电能转化为微波能量，并通过天线辐射出去。
2. 发射器发射器是将微波信号传输到目标物体的装置。
它可以调节微波信号的频率、幅度和极化等参数，并将微波信号辐射出去。
3. 接收器接收器是接收由目标物体反射回来的微波信号的装置。
它可以接收微波信号的幅度、相位和极化等信息。
4. 数据处理系统数据处理系统对接收到的微波信号进行处理和分析，从中提取出地球物体的特征信息。
常见的处理方法有滤波、解调、调幅和解调等。
二、成像侧视雷达的工作原理成像侧视雷达（InSAR）是一种利用雷达波束和合成孔径雷达（SAR）数据生成地表高程和表面形变等信息的技术。
1. SAR数据采集SAR是一种全天候、全时序、全天时的遥感技术。
它通过发射和接收脉冲雷达波束，测量地表物体的反射回波。
2. SAR数据处理SAR数据处理主要包括预处理、图像生成和解译等步骤。
预处理用于去除图像中的噪声和干扰，图像生成则是从原始数据中合成出高质量的成像结果。
3. 多幅SAR图像融合成像侧视雷达通过将多幅SAR图像进行融合，可以获取地表高程和形变等信息。
这是通过计算不同时间和角度下的雷达干涉图生成的。
4. 数据解译融合后的数据可以利用地表参考点进行几何校正和高程校正，进而得到具体的地表高程和形变等信息。
总结微波遥感和成像侧视雷达是两种常用的遥感技术，它们利用微波信号对地球物体和环境进行探测和测量。
微波遥感通过微波源、发射器、接收器和数据处理系统等装置，获得地球物体的特征信息。
第二章-微波遥感系统
第二章 微波遥感系统
若不考虑胶片记录, 而是视频输出信号基础上的数字信号,
I I min 255 其中 I min = I1 I max = I 2 则在 (2-3-38)后, 有 D = I max I min
( I1 I b )( I a I b ) = 5% ( I a I 2 )( I a I b ) = 5% I a , I b为输出信号范围
多极化 多频段
遥感信息工程学院 潘斌
2
2.1 非成像微波传感器
第二章 微波遥感系统
遥感信息工程学院 潘斌
3
2.1 非成像微波传感器
二、雷达高度计 与测距雷达原理相同
第二章 微波遥感系统
三、无线电地下探测器 低频率波束 对于某些地物可穿透
遥感信息工程学院 潘斌
4
2.2 成像微波传感器
一、侧视雷达
Wt G 2 2 o Wr = A 3 4 (4 ) R
遥感信息工程学院 潘斌 39
2.3 天线、雷达方程和灰度方程
三、灰度方程
第二章 微波遥感系统
分辨单元内 可能是同一地物 可能是不同地物 或同一地物 不同状态 不同粗糙度的个体或样本
N个样本 于是有 随机分布的散射中心 (即样本独立样本)
遥感信息工程学院 潘斌
21
2.2 成像微波传感器
第二章 微波遥感系统
遥感信息工程学院 潘斌
Байду номын сангаас
22
2.2 成像微波传感器
第二章 微波遥感系统
遥感信息工程学院 潘斌
23
2.2 成像微波传感器
目标与天线之间的（发射波）距离变化 每一位置上记录相位 2kRi 波数 1
遥感成像原理和遥感成像特征
02.
中巴资源卫星CBERS
发射的高精度卫星，是世界上第一颗商用1m分辨率遥感卫星。
4m分辨率 多光谱 波长范围同landsatTM
1m分辨率 全色 波长范围
IKONOS
主要用于云移，云顶高度，云分布，海洋表面温度，对流层上部水蒸气分布以及辐射平衡方面的测定和研究。
S
A
B
C
a
b
c
S
A
B
C
a
b
c
S
A
B
C
a
b
c
点
直线
曲线
面
1、中心投影(成像特征)
投影距离的影响
投影面倾斜的影响
地形起伏的影响
1、中心投影(与垂直投影的区别)
1
定义：像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比。1/m = ab/AB
2
类型：主比例尺：表示像片大概的比例尺，一般用于平坦地区的水平像片，由航测部门提供。（1/m = F/H）
缝隙摄影机
S
H
V
又称扫描摄影机或摇头摄影机。
01
02
03
在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一狭缝，并随物镜作垂直于航线方向扫描，得到一幅扫描成的图像。
在摄影瞬间得到的是地面上平行于航线的一条很窄的影像。
全景摄影机
对同一地区，在同一瞬间摄取多个波段影像的摄影机，是充分利用地物在不同光谱区有不同的反射来增多获取目标的信息量，以便提高影像的判读和识别能力。
1
2
2、影像的形成过程
航空摄影的成像过程与一般照相是相同的，地物原型的反射光谱强度是不同的，使得感光材料的感光程度不同，形成了不同密度、不同颜色的航片模型。
第三章遥感成像原理与遥感图像特征ppt课件
地球静止卫星轨道是地球同步轨道的特例，它
只有一条。
编辑版pppt
7
附录：3 卫星轨道及其运行特点
在地球静止卫星轨道运行的卫星的覆
盖范围很广，利用均布在地球赤道上的 3
颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一
部分地区外的全球通信。
编辑版pppt
8
§1 遥感平台
➢ 摄影机外壳材料：不同波段选用不同材料
➢ 镜头：根据所摄取的波段选择。
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§２ 摄影成像－摄影机
2、全景摄影机-扫描摄影机
缝隙式（或航带摄影机）和镜头转动式摄影机。
➢不是一幅一幅地曝光，而是连续曝光，不需快门。
➢为了得到清晰的影像必须满足：
f
WP Wi W
H
➢缺点？
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分辨率较高的感光片）；
摄影技术（包括曝光量的选择、感光片的冲洗以及印
像、放大技术）。
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航空像片的分辨率
是衡量胶片分辨地物细部能力的一种指标。
用单位距离内能分辨的线宽与间隔相等的平行细
线的数目来表示。
主要取决于航摄相机的镜头分辨率和感光乳剂的
分辨率。但景物的反差、大气的光学条件、飞机
扫描成像过程当旋转棱镜旋转时第一个镜面对地面横越航线方向扫视一次在扫描视场内的地面辐射能由幅的一边到另一边依次进入传感器经探测器输出视频信号再经电子放大器放大和调制在阴极射线管上显示出一条相应于地面扫描视场内的景物的图像线这条图像线经曝光后在底片上记录下来
第三章遥感成像原理与遥感图像
特征
讲授教师：张彦丽
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31
微波影像
设备
微波辐射计
能定量测量目标（如地物和大气各成分）的低电平微波辐射的高灵敏度接收装置。实质上就是一个高灵敏度、 高分辨率的微波接收机。表面辐射率为ε（0≤ε≤1）、绝对温度为T0 （T0>0 K）的物体在整个电磁波的频谱 上都会辐射出电磁波，其频谱与噪声相似，这种辐射称为热辐射。不同物体具有不同的热辐射频谱。有些物体辐 射连续频谱，有些物体辐射离散频谱。通过测量和分析其辐射频谱，就可以区分不同物体。
微波辐射计分两类：频谱式和连续式.前者频率窄，工作于微波谐振线上，后者用于遥感具有宽广频谱特性的 目标。微波辐射计在军事侦察、气象学、海洋学和天文学等领域中得到广泛应用。
微波辐射计还可以分为图像型和非图像型。
特点
微波影像具有成像速度快，覆盖区域面积大，地面目标清晰可辨的特点，特别是微波雷达可采用或组合使用 多种工作频率、多种极化和多角度方式获取地球表面信息，在许多领域的应用潜力很大。
微波影像
介绍
01 基本概念
03 设备 05 原理
目录
02 遥感影像 04 特点
微波影像是应用成像微波辐射计（扫描型）接收地物发射波长为1mm～30cm的微波辐射能形成的影像。微波 影像反映一定温度的地物，地面分辨率较低。微波影像是遥感影像之一，是指侧视成像雷达获得的影像，它不同 于早期以雷达为中心，沿方位向扫描获得的极坐标表达的雷达影像。
微波影像的立体感较强。这是因为微波散射及微波波束对地面倾斜照射，产生阴影，即影像暗区。此明暗效 应能增强影像的立体感，这种明显的地形起伏感，对地形、地貌及地质结构等信息有较强的表现力和较好的探测 效果。
同时，微波雷达影像信息丰富，这是因为微波谱带宽，可以提供宽带频谱范围的信息。微波遥感为人工源， 在微波接收或发射装置中，改变极化方向或调整雷达波束视向均是很容易实现的。因而可以多角度、多波段、多 极化地进行观测，以增加信息量，使微波影像信息丰富，具有相当强的监测和分辨目标的能力。而且雷达接收的 是微波波束的后向散射信息，反映的是地物的几何特性和介电特性，这不同于一般的光学、热红外遥感。
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模块二 第四章：微波遥感与成像 微波遥感的特点
模块二 遥感影像显示与预处理
➢主要内容
1、了解微波遥感与成像的原理及方法； 2、了解多光谱遥感与成像的原理及方法； 3、了解图像几何纠正镶嵌、裁剪、辐射定标、大气校正和融合处理的目的； 4、掌握不同类型遥感数据的显示方法； 5、掌握几何纠正、图像拼接、裁剪、辐射定标及大气校正的方法。
➢重点和难点
重点：遥感影像数据的显示及预处理方法。 难点：微波遥感的成像原理、遥感影像预处理。
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