第七章微波遥感复习课程

雷达干涉测量(Interferometer SAR)
合成孔径雷达干涉测量技术（INSAR，Interferometric Synthetic Aperture Radar；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(Interferometer SAR)
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
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
苏北浅滩ERS-1 SAR 图像
珠江口ERS-1 SAR 图像
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
斜距显示的近距ห้องสมุดไป่ตู้压缩
四、微波遥感的应用
遥感卫星现状与发展
早期SAR系统
4.1 SAR基本应用
测绘方面应用
中小比例地形图制作
主要包括城市 测绘和土地覆盖
测绘。
土地利用状况调查
海岸带和海洋方面应用
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。
真实孔径雷达与合成孔径雷达
合成孔径雷达
L=R·β
• 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
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
去噪
干涉测量技术
相位 解缠
计算 高程
干涉测量技术
地理 编码
三维效果显示
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）、GBInSAR（地基雷达干 涉技术）等。
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
主影像
从影像
生成干涉图
干涉图
干涉测量技术
去平地 效应
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PolSAR (Polarimetric SAR)
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τ。
真实孔径雷达分辨率
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 （Synthetic Aperture Radar）
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
海岸带测绘与海底地
形测量
森林方面应用
采伐区域测图
地质方面应用
地质灾害监测 --地震监测、滑坡监测等
水文方面应用
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。
雪和新鲜水冰的 监测与测绘
洪水监测
4.2 INSAR基本应用
• 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）。
• 同极化 ：HH 和VV • 交叉极化：HV和VH • 同一目标在不同极化方式下的后向散射回波是不同的.