第一章 微波遥感基础ppt课件.ppt

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1、微波遥感遥感学院第一章微波遥感基础第一节引言遥感,RemoteSensing,简称RS根据传感器的探测波段，遥感可分为（1）紫外遥感:波长范围为0.01～0.38μm（2）可见光遥感:波长范围：0.38～0.76μm（3）红外遥感:波长范围为0.76～1000μm（4）微波遥感:波长范围为1mm～1m（5）多波段遥感为什么要研究微波遥感？？微波遥感究竟能解决哪些其他遥感手段（光学、红外）所不能解决的问题？微波遥感的特点光学和红外遥感取得了巨大的成功！北京（30米）台北（0.6米）可见光所遭遇的难题地球上经常有40%-60%的地区被云层覆盖

2、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。第一节引言微波遥感的优越性微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力。微波具有穿透云层、雾和小雨的能力，而且太阳辐射对辐射测量没有太大的影响。因此微波辐射测量既可在恶劣的气候条件下，也可以在白天和黑夜发挥作用，具有较强的全天候、全天时的工作能力，这一特性优于可见光和红外波段的探测系统。云层对无线电波从空间到地面之间传输的影响微波的衰减能见度(m)可见光（dB/km)红外（dB/km)94GHz（dB/km)37GHz（dB/km)15230561012191206030

3、102412630.880.320.130.0440.190.0620.0220.009不同能见度下，微波在海平面云雾水平路径的衰减率雨对无线电波从空间到地面之间传输的影响烟雾和尘埃对微波的衰减比较复杂，目前尚无定量的系统资料，但从烟雾和尘埃对红外波段的衰减特性变化可得出，波长越长，衰减越小。第一节引言微波遥感的优越性微波对地物有一定穿透能力1.微波穿透植物层的深度，取决于植物的含水量，密度，波长和入射角。如果波长足够长而入射角又接近天底角，则微波可穿透植被区而到达地面。因此，微波频率的高端（波长较短）只能获得植被层顶部的信息，而微波频率

4、的低端（波长较长），则可以获得植被层底层甚至地表以下的信息。微波信号穿过植被的穿透性1厘米波长由树顶反射的微波信号1米波长由树顶、树干、地面反射的信号由树顶、树干反射的信号2.微波穿透土壤的深度与土壤湿度、类型及工作频率有关。不同类型土壤的穿透深度与土壤湿度的关系第一节引言微波遥感的优越性微波提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息如：测距；海洋动力场微波测得的信息与红外和可见光所测信息互为补充：利用微波得到的信息在与红外和可见光波段测得的信息是不同的。因此联合使用这三个波段的信息，其结果可以相互补充，更全面地了解被测物体的特性。在可

5、见光近红外波段所观测的颜色基本上取决于植被和土壤表层分子的谐振特性，而微波波段范围内观察到的“颜色”则取决于研究对象面或体的几何特性以及体界电特性，这样，将微波、可见光和红外辐射配合运用，就能够研究表面上几何的和体介电的特性以及分子谐振的特性。另外，微波还可以提供某些附加的特性，这使其在某些应用方面具有独到之处。例如，根据不同类型冰的介电常数不同可以探测海冰的结构和分类；根据含盐度对水的介电常数的影响可以探测海水的含盐度等等。第一节引言微波遥感的优越性微波遥感的主动方式可进行干涉测量可以对地形变化进行监测。第一节引言微波遥感的不足雷达传感

6、器的空间分辨能力比可见光和红外传感器低其特殊的成像方式使得数据处理和解译相对困难与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上一致SEASATImageofLosAngeles,1978SEASATImageofDeathValley,19781998年1月10日张北—尚义地震形变图第一节引言微波遥感分类：被动微波遥感和主动微波遥感。被动微波遥感信号来源：系统自身不发射微波波束，只是接收目标物发射或散射的微波辐射。典型传感器：微波辐射计（该传感器为成像传感器）第一节引言主动微波遥感?信号来源：系统自身发射微波辐射，并接收从目标反射或散射回来的电

7、磁波。?典型传感器：高度计、散射计（均为非成像传感器）和成像雷达。第二节电磁波理论与微波电磁波：以波动的形式在空间传播并传递电磁能量的交变电磁场。电磁波具有波长（或频率）、传播方向、振幅和极化面（亦称偏振面）四个基本物理量。一、电磁波的基本特征与微波1、叠加原理叠加原理的内容当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时，每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍保持原有的频率或波长和振动方向，按照自己的传播方向继续前进，而空间相遇点的振动的物理量等于各个独立波在该点激起的振动物理量之和。一、电磁波的基本特征与微波1、叠加原理叠加原理

8、的作用将任何复杂的波动看成很多简单的较易理解的波形叠加的结果。一、电磁波的基本特征与微波2、相干性和非相干性干涉的定义：由两个（或两个以上）频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波在空