第三章2雷达图像特征

合集下载

第三章 遥感成像原理与图像特性2

第三章 遥感成像原理与图像特性2

遥感原理与应用
(三)像点位移
在中心投影的像片上,地 形的起伏除引起像片比例尺变 化外,还会引起平面上的点位 在像片上的位置移动,这种现 象称为像点位移。
H
S
f
n r a0
h
a
H-h
像 点
rh h H Rh h H h
R
A 地面点
h h
N
A0
A′
School of Resource and Environment Engineering, Wuhan Technology of University
School of Resource and Environment Engineering, Wuhan Technology of University
遥感原理与应用
5、 海洋卫星系列的应用
(现阶段海洋卫星所获得的资料大多未公开) 1、 海面温度和水色的研究:(温度精确达1度,水色主要 取决于营养值。水色与鱼群活动密切相关(黄质浓度)浮 游生物,沉积物含量,污染物,水藻)。 2 、海洋形态及大地水准面的测量。 3、洋流、寻找锋面渔场、航海等提供可靠信息。
1 f m H 0 h2
H0
h1
h2 School of Resource and Environment Engineering, Wuhan Technology of University
遥感原理与应用
重叠和遗漏视象示意图
x1 f x2 x3 x4
H 地形 Δh 重叠部分
起始面
School of Resource and Environment Engineering, Wuhan Technology of University

【精品】第三章-遥感成像原理与遥感图像特征..幻灯片

【精品】第三章-遥感成像原理与遥感图像特征..幻灯片
要求探测元件的响应时间至少要<0.2μs的1/3。
• 固体自扫描中: 用一竖列的10个探测元件同时扫,每个元件只扫51条线,则 在瞬时视场的停留时间为2μs。 若用一竖列的512个探测元件同时扫,只要一次自扫描即可, 像刷子刷过一样。此时,CCD探测元件与地面上的像元(瞬时 视场)相对应,靠遥感平台前进运动就可直接以刷式扫描成像。
(2)线对数(line pairs)
对于摄影系统而言,影像最小单元常通过1mm间隔内包 含的线对数确定,单位为线对/mm。所谓线对指一对同等大 小的明暗条纹或规则间隔的明暗条对。
一、遥感图像特征
(3)瞬时视场(IFOV)
指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野。单位为
毫弧度(mrad)。
S
S ➢IFOV越小,最小可分辨单元越小,空间分辨率越高。 f f ➢IFOV取决于遥感器光学系统和探测器的大小。
4 5
0.7~0.8μm
0.8~1.1μm


10.4~12.6μm 前 进


6
成像板
一、遥感图像特征
一般来说:遥感系统的空间分辨率越高,其识别 物体的能力越强。但实际上每一目标在图像上的可 分辨程度,不完全决定于空间分辨率的具体值,而 是和它的形状、大小,以及它与周围物体亮度、结 构的相对差有关(反差)。例如MSS的空间分辨率 为79m,但是宽仅10-20m的铁路,公路,当它们通 过沙漠、水域、草原等背景光谱较单调或与道路光 谱差异大的地区,往往清晰可辨。
成像方式遥感器 扫描成像类型(光电成像类型) 微波成像类型(雷达成像类型)
二、 遥感传感器
⑴ 摄影成像类型
① 摄影成像原理:通过成像设备获取物体影像的技术。 ② 分类

第三章2雷达图像特征

第三章2雷达图像特征

斜距分辨率Pd
pd
c
2
为雷达脉冲宽度
地距分辨率Pg c pg 2 cos
制作:王瑞雪 2010-5-20
侧视雷达成像特点 侧视成像 透视能力 多种极化方式 多波段 比例尺在横向发生畸变 地形起伏引起位移
制作:王瑞雪 2010-5-20
侧视雷达穿透深度示意图
缩短效应,透视收缩
即雷达图像上所有前坡(面向传感器一侧)长度缩短, 而后坡长度伸长。在像平面上前坡比它自身表现得 更短、更陡、更亮;后坡比它自身表现得更长、更 缓、更暗。
由于雷达按时间序列记录回波信号,因而入射角与 地面坡度角的不同组合,使其出现程度不同的前视 收缩现象。
制作:王瑞雪 2010-5-20
制作:王瑞雪 2010-5-20
a SSM/I-derived map of polar ice in the Arctic, with the left panel showing winter distribution and the right depicting summer ice.
Pa R Fra bibliotekPa
D

D
R
制作:王瑞雪 2010-5-20
D 雷达天线孔径 R 距目标地物的距离
了解
Pa

D
R
合成孔径侧视雷达方位分辨率
Pa
D 雷达天线孔径
D 2
制作:王瑞雪 2010-5-20
了解
P32图3-23
pd
不变,
pg
随俯角不同而变化
四栋楼房A、B、C、D, 距离AB=CD, 哪两栋楼房 能够区分开?
(7) 在雷达影像上,线状地物一般比较清晰

第三章 SAR基本原理

第三章 SAR基本原理

Fp(%) 0.0 1.5 6.0 13.4 23.4 35.7 50.0 65.8 82.6 100.0
雷达图像的透视收缩,实际上是电磁波能量集中的表现,前坡的收缩比后坡严 重,所以前坡的图像要比后坡“亮”,当整个坡度收缩成一点,图像最“亮”。
顶底位移(Layover)
• 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。
• In imagery, radar shadows occur in the down-range direction behind tall objects. They are a good indicator of radar illumination direction if annotation is missing or incomplete.
阴影(shadow)
• Radar shadows in imagery indicate those areas on the ground surface not illuminated by the radar. Since no return signal is received, radar shadows appear very dark in tone on the imagery.
2007,12
Radarsat-2,
C Qud Pol
10
工作频段的选择
• Application factors: – Radar wavelength should be matched to the size of the surface features that
we wish to discriminate • – e.g. Ice discrimination, small features, use X-band • – e.g. Geology mapping, large features, use L-band • – e.g. Foliage penetration, better at low frequencies,use P-band In general, C-band is a good compromise • System factors: – Low frequencies: • More difficult processing • Need larger antennas and feeds • Simpler electronics – High frequencies: • Need more power • More difficult electronics • Good component availability at X-band Note that many research SARs have multiple frequency bands

03-3第三章-雷达在智能网联汽车中的应用

03-3第三章-雷达在智能网联汽车中的应用
• 侧方扫描是稀疏的,但不是完全忽略侧面稀疏扫 描,在十字路口可以加强侧面扫描。
• 机械激光雷达只能以恒定的速度旋转,不能进行 如此精细的操作。
• 固态激光雷达通常分为相控阵、Flash和MEMS三 种类型
激光雷达的功用
• (1)相控阵固态激光雷达
• 固态激光雷达采用相控阵原理实现,完全消除了机械 结构,通过调整发射阵中各发射单元的相位差来改变 激光的出射角。光学相控阵通常由其相位的电子束扫 描控制,因此也被称为电子扫描技术。
激光雷达的功用
• (3)MEMS固态激光雷达
• MEMS固态激光雷达是指将所有机械部件集成到一个 芯片中,通过半导体工艺生产的MEMS。它消除了机 械旋转结构,从根本上降低了激光雷达的成本。
激光雷达的功用
• 固态激光雷达可以探测150米的距离。响应速度快, 控制电压低,扫描角度大,价格低。
• 根据线束数量,固态激光雷达可分为单线激光雷达和 多线激光雷达。顾名思义,单行激光雷达扫描一次只 能产生一条扫描线,得到的数据是二维数据,因此无 法区分目标物体的三维信息。
信号处理 模数转换
激光器
光束控制
探测器 制冷
主处理器
发射光学 天线
接收光学 天线
距离信息
速度信息
角度信息
目标图像信息
目标物体
伺服系统 通信系统 屏幕系统
激光雷达的功用
• 请说说汽车激光雷达的三维立体图像是怎么形成的?
激光雷达的功用
• 实时激光雷达一般分为16线、32线和64线,雷达测 距的精度非常重要,以16线激光雷达为例,它具有2° 角分辨率,如果行人在50米以外,只有一条激光脉冲 线。显然不能区分行人的轮廓。它也可以在白天利用 摄像头进行分辨。但如果是在夜间,激光雷达难以单 独识别,毫米波雷达只能识别障碍物,对热敏信息无 法识别。

雷达第三章讲解

雷达第三章讲解

空气密度和湿度
– Rain rate
降雨率
– Fog/cloud water content
雾/云的含水量
– Index of refraction
折射率
• Earth’s surface – Surface material (water vs land) – Surface roughness (waves, mountains) – Earth’s curvature
地表 表面物质(水与土地) 表面粗糙度(水波,山)
地球曲率
Atmospheric Attenuation at Sea Level 海平面的大气衰减
Radar power absorbed by water vapor and oxygen 水蒸气和氧气吸收雷达能量
Attenuation is a loss of power characterized by L in radar range equation 雷达距离方程中L代表功率 的衰减
• Atmospheric refraction 大气折射
Interference Basics 干扰的基础
• Two waves can interfere constructively or destructively 两个波可以建设性或破坏性的干扰
• Resulting field strength depends only on relative amplitude 产生的磁场强度只取决于相对振
超折射
的影响
管道 4 / 3地球半径
管道对目标检测的影响
表面无管
发现目标 没有看到目标
表面有 管
管道延伸低空探测范围,但可以 引起在雷达覆盖面的意想不到的孔

第三章第五节探地雷达技术ppt课件

第三章第五节探地雷达技术ppt课件

第三章第五节探地雷达技术ppt 课件•探地雷达技术概述•探地雷达系统组成•探地雷达数据处理与解释•探地雷达在不同领域中的应用实例目•探地雷达技术发展趋势与挑战•总结回顾与拓展思考录探地雷达技术概述01CATALOGUE定义与发展历程定义探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)是一种利用高频电磁波在地下介质中传播并反射回来的特性,对地下目标体进行探测和成像的无损检测技术。

发展历程自20世纪70年代初期,探地雷达开始被应用于地质勘探、考古、环境工程等领域。

随着计算机技术和信号处理技术的不断发展,探地雷达的分辨率和探测深度不断提高,应用领域也不断扩展。

原理及工作方式原理探地雷达通过发射高频电磁波,当电磁波遇到不同电性的地下介质界面时,会发生反射和折射。

接收天线接收反射回来的电磁波信号,并通过信号处理技术对信号进行处理和成像,从而得到地下目标体的位置和形态信息。

工作方式探地雷达可以采用不同的工作频率、天线类型和扫描方式等参数设置,以适应不同的探测需求和地下环境。

常见的工作方式包括剖面扫描、三维成像、实时监测等。

应用领域与意义应用领域探地雷达广泛应用于地质勘探、考古、环境工程、建筑工程、军事等领域。

例如,在地质勘探中,可以用于探测矿藏、油气藏等;在考古中,可以用于探测古墓、遗址等;在环境工程中,可以用于探测污染物分布、土壤层结构等。

意义探地雷达作为一种无损检测技术,具有非破坏性、高分辨率、高效率等优点。

它可以提供丰富的地下信息,为相关领域的研究和决策提供有力支持。

同时,随着技术的不断发展,探地雷达的应用前景将更加广阔。

探地雷达系统组成02CATALOGUE发射机与接收机设计发射机产生高频电磁波,通常采用脉冲体制或连续波体制。

脉冲体制具有高峰值功率、宽频带等特点,适用于浅层高分辨率探测;连续波体制则具有低功耗、易于实现等优点,适用于深层探测。

接收机接收来自地下的反射信号,并进行放大、滤波等处理。

微波遥感第三章

微波遥感第三章

3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
频率越高,物质的衰减作用越大,有效穿透性低。这对于植 被的回波影响较大,频率越高,穿透力差,回波主要来自植 被的上部,而频率低时,穿透力强,回波主要来自植被下面 的地表面。
三、影响雷达图像色调的因素
两条入射波 1 和 2 在俯角为β时,入射到高度h不规则的 地物表面上,产生两条射线的程差(即折线ABC)为
Δr = 2h sin β
两条射线的相位差就是
Δϕ
=
2π λ
Δr
=
4πh λ
sin
β
瑞利取相位差为π/2作为区分光滑面与粗糙面和区分镜面
反射与漫反射的分界线,如果 Δφ < π/2 或 h < λ/(8sinβ)
第三章 微波图像的特点
为了得到距离向无几何失真 的图像,采用地距显示的形 式。成像时加延时补偿或几 何校正
3.2 侧视雷达图像的几何特点
第三章 微波图像的特点
图象上两个地物目标之间的距离=斜距差×距离向比例尺
y1 − y2 = f (R1 − R2 ) = (R1 − R2 ) / a
a为比例尺分母
三、影响雷达图像色调的因素
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
3.3 侧视雷达图像的信息特点
第三章 微波图像的特点
三、影响雷达图像色调的因素
1、粗糙度 与波长有关,同一地表面入射波长短时粗糙,长时光滑
h
<
8
λ sin
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
地物在近端和远端的斜距不同,因此, ▪ 越靠近近端,等长度的目标被压缩的越多 ▪ 在斜距图像上各目标点间的相对距离与目标间的地
面实际距离并不保持恒定的比例关系,图像产生不 均匀畸变
制作:王瑞雪 2010-5-20
前视收缩(fore shortening—scale distortion)
▪ 缩短效应,透视收缩 ▪ 即雷达图像上所有前坡(面向传感器一侧)长度缩短,
D
Pa R
D
D 雷达天线孔径 R 距目标地物的距离
制作:王瑞雪 2010-5-20
了解
Pa R D
合成孔径侧视雷达方位分辨率
Pa D 2
D 雷达天线孔径
制作:王瑞雪 2010-5-20
了解
P32图3-23
pd 不变,
pg 随俯角不同而变化
四栋楼房A、B、C、D, 距离AB=CD, 哪两栋楼房 能够区分开?
▪ 延伸效应 ▪ 因地势起伏,地理位置远但地势高的地物产生的回波可能会
早于地理位置近但是地势低洼的地物产生的回波,因此,
▪ 当雷达接收到物体上部回波先于下部回波时,在成像处理时 物体的上部得以显示,产生目标倒置的视觉效果,称为叠掩。
▪ 一般情况下,叠掩出现在小入射角的时候,在星载雷达图像 上较为普遍。
制作:王瑞雪 2010-5-20
第三章 遥感成像原理与图像特征
第二节 微波遥感图像特征
制作:王瑞雪 2010-5-20
制作:王瑞雪 2010-5-20
一、被动微波遥感
▪ 20 世纪70 年代末以来, Nimbus 卫星系列和 美国国防气象卫星计划(DMSP) 上开始搭载 一系列被动微波传感器升空
制作:王瑞雪 2010-5-20
回波的强弱主要影响因素
▪ 地物表面的粗糙度 ▪ 极化方式 ▪ 地物的物理电学特性
制作:王瑞雪 2010-5-20
多种极化方式
▪ 水平极化——H 电场向量与地面平行 ▪ 垂直极化——V 电场向量与地面垂直
▪ HH ▪ HV ▪ VV ▪ HH
制作:王瑞雪 2010-5-20
多波段、多极化雷达影象
中国昆仑山地区雷达影象 制作:王瑞雪 2010-5-20
斜距图像的比例失真(scale distortion)
▪ 近距离压缩 ▪ 雷达的侧视带状成像,沿距离向用斜距显示,同样
▪ 斜距分辨率Pd
▪ 地距分辨率Pg
pd c
2
为雷达脉冲宽度
制作:王瑞雪 2010-5-20
pg c 2 cos
侧视雷达成像特点
▪ 侧视成像 ▪ 透视能力 ▪ 多种极化方式 ▪ 多波段 ▪ 比例尺在横向发生畸变 ▪ 地形起伏引起位移
制作:王瑞雪 2010-5-20
侧视雷达穿透深度示意图
制作:王瑞雪 2010-5-20
This image shows the variation of such temperatures (in degrees Kelvin) overS and the waters of the Gulf of Mexico.
制作:王瑞雪 2010-5-20
☆ 二、主动微波遥感
----侧视雷达、合成孔径雷达
制作:王瑞雪 2010-5-20
制作:王瑞雪 2010-5-20
地面分辨率参数
▪ 方位向分辨率Pa
▪ 距离向分辨率
✓ 斜距分辨率Pd ✓ 地距分辨率Pg
▪ 类似于行距和列距
制作:王瑞雪 2010-5-20
Pa R
真实孔径雷达的方位分辨率
Pa R
制作:王瑞雪 2010-5-20
地形起伏引 起位移
▪ 缩短效应 (foreshort enting)
▪ 延伸效应 (layover)
制作:王瑞雪 2010-5-20
☆ 雷达遥感的信息特征
(1) 雷达影像的色调差异主要取决于回波的强弱 (2) 一般来说,距离近的物体回波强,距离远的物体回波较弱 (3) 金属物体往往都有较强的回波 (4) 平行于航向的物体回波较强 (5) 受地形起伏的影响,雷达波不能到达之处,形成雷达阴影 (6) 受天线角度影响,地面镜面目标无回波 (7) 在雷达影像上,线状地物一般比较清晰 (8) 雷达影像的立体感较强
▪ detecting soil moisture and temperature ▪ near-surface bedrock geology ▪ Assessing snow melt conditions ▪ Tracking sea ice distribution ▪ assessing sea surface temperature
制作:王瑞雪 2010-5-20
▪ a SSM/I-derived map of polar ice in the Arctic, with the left panel showing winter distribution and the right depicting summer ice.
制作:王瑞雪 2010-5-20
a C-band airborne SAR image of an experimental station at Maricopa, AZ near Phoenix
▪ The darker fields are those with both higher moisture and growing crops which, in this case, produce less returns to the SAR receiver.
而后坡长度伸长。在像平面上前坡比它自身表现得 更短、更陡、更亮;后坡比它自身表现得更长、更 缓、更暗。 ▪ 由于雷达按时间序列记录回波信号,因而入射角与 地面坡度角的不同组合,使其出现程度不同的前视 收缩现象。
制作:王瑞雪 2010-5-20
叠掩现象(Layover—relief displacement)
相关文档
最新文档