微波遙感復(fù)習(xí)資料

1、微波遙感復(fù)習(xí)第一章 引言（1）微波的工作頻段（X, C, S, L, P）（2）微波遙感相對(duì)于光學(xué)遙感，最重要的特點(diǎn)？微波具有穿透云層、霧和小雨的能力，而且太陽輻射對(duì)輻射測(cè)量沒有太大的影響。因此微波輻射測(cè)量既可在惡劣的氣候條件下，也可以在白天和黑夜發(fā)揮作用，具有較強(qiáng)的全天候、全天時(shí)的工作能力，這一特性優(yōu)于可見光和紅外波段的探測(cè)系統(tǒng)。第二章 微波遙感系統(tǒng)（1）輻射計(jì)的主要工作原理？輻射計(jì)工作的物理基礎(chǔ)就是普朗克黑體輻射定律。根據(jù)黑體輻射的出射率與亮度的關(guān)系， 得到黑體的譜亮度為： 微波輻射與溫度間基本上是線性關(guān)系。工作波長(zhǎng)愈短，輻射能量增加，隨著頻率的降低，輻射量也減小。瑞利-金斯定律表明在某一

2、波長(zhǎng)范圍內(nèi)，輻射亮度與絕對(duì)溫度的一次項(xiàng)成正比，這就是以物體的絕對(duì)溫度作為熱輻射能量亮度的緣由。 瑞利-金斯定律對(duì)目前所使用的全部微波波段（3mm）都是成立的，即使波長(zhǎng)短到1mm（300GHz），相對(duì)誤差也不會(huì)超過3%。（2）傳感器的種類，傳感器基本工作原理？在海洋，陸地和大氣微波遙感應(yīng)用中，常用的傳感器主要包括五種：微波輻射計(jì)，散射計(jì)，高度計(jì)，側(cè)視雷達(dá)，激光雷達(dá)。側(cè)視雷達(dá)：從平臺(tái)行進(jìn)方向的側(cè)方發(fā)射雷達(dá)，然后接收目標(biāo)返回的后向散射波。合成孔徑雷達(dá)空間分辨率： 距離向分辨率：。散射技：微波散射計(jì)是一種有源微波遙感器，專門用來測(cè)量各種地物的散射特性。它是通過測(cè)量地物對(duì)微波的散射強(qiáng)度，達(dá)到測(cè)定地物的后

3、向散射系數(shù)的相對(duì)值。高度計(jì)：高度計(jì)是一種主動(dòng)式微波測(cè)量?jī)x，它具有獨(dú)特的全天時(shí)、長(zhǎng)時(shí)間歷程、觀測(cè)面積大、觀測(cè)精度高、時(shí)間準(zhǔn)同步、信息量大的能力和特點(diǎn)。衛(wèi)星高度計(jì)以海面作為遙測(cè)靶，它的回波信號(hào)攜帶有十分豐富的海面特征信息，可以測(cè)量出瞬時(shí)海面至平臺(tái)之間的距離、電磁波海面后向散射系數(shù)及回波波形。第三章 SAR 圖像特征與系統(tǒng)（最重要）（1）圖像所有的特征參數(shù)幾何特征和輻射特征所有的幾何特征（必須掌握）視角、入射角、俯角，局部入射角視線向、 掃描帶寬、斜距、地距、方位透射收縮、頂?shù)孜灰啤㈥幱?，各個(gè)方向的分辨率 透射收縮：雷達(dá)圖像中的透視收縮使圖像中面向雷達(dá)傾斜的地物特征出現(xiàn)壓縮的現(xiàn)象。透視收縮導(dǎo)致這些斜

4、坡顯現(xiàn)出相對(duì)比較明亮。特點(diǎn)：（1）透視收縮現(xiàn)象僅發(fā)生在距離向。 （2）透視收縮是入射角的函數(shù)，入射角越小，透視收縮現(xiàn)象越嚴(yán)重 （3）同樣坡度的山坡越位于近距離端，則透視收縮越大，這一點(diǎn)正好與光學(xué)攝影圖像上的透視收縮相反。頂?shù)孜灰疲喉數(shù)孜灰剖峭敢暿湛s的一種極端情況，它發(fā)生在入射角小于局部地形傾斜角時(shí)。 陰影：陰影總是在距離向背離雷達(dá)的方向。產(chǎn)生的條件：背坡坡度角大于雷達(dá)波束俯角；當(dāng)視角隨著地距的增加而減小時(shí)，產(chǎn)生陰影；雷達(dá)陰影大大小取決于地物目標(biāo)高度、背坡坡度角和雷達(dá)波束俯角。 SAR成像模式Stripmap（條帶式）：隨著平臺(tái)的移動(dòng)，天線的指向保持不變。天線基本上均勻掃過地面，得到的圖像也是不

5、間隔的，該模式對(duì)于地面的一個(gè)條帶進(jìn)行成像，條帶的長(zhǎng)度僅取決于平臺(tái)移動(dòng)的速度，方位向的分辨率由天線的長(zhǎng)度決定。低分辨率成像的最有效方法。Spotlight（聚束式）：通過擴(kuò)大感興趣區(qū)域的天線照射波速角度，可以提高條帶模式的分辨率。這一點(diǎn)可以通過控制天線波束指向，使其隨著雷達(dá)飛過照射區(qū)而逐漸向后調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。一次只能對(duì)地面的一個(gè)有限圓域進(jìn)行成像。一次飛行中，通過不同視角改變對(duì)同一區(qū)域成像。Scan（掃描模式）： 在一個(gè)合成孔徑時(shí)間內(nèi)，天線會(huì)沿著距離向進(jìn)行多次掃描。通過這種方式，犧牲了方位向分辨率（或方位向視數(shù)）而獲得了寬的測(cè)繪帶寬。信號(hào)處理非常復(fù)雜。升降軌：PPT81-83 ?輻射特征斑噪產(chǎn)生的原理

6、、如何表征具有相同后向散射截面的兩個(gè)相鄰觀測(cè)單元，如在細(xì)微特征上有差異，則它們的回波信號(hào)也會(huì)不同，這樣本來具有常數(shù)后向散射截面的圖像上同質(zhì)區(qū)域，像元間會(huì)出現(xiàn)亮度變化，這被稱為speckle。（2）所有的SAR系統(tǒng)的工作頻段和極化方式包括航天飛機(jī)和星載系統(tǒng)SEASAT23.5 LHHSIR-A/B23.5 LHHSIR-C/X-SAR SystemL、C、XHH、HVERS-1/2CVVJERS-1LHHRadarsat-1CHHASARCVV+HH，VV+VH or HH+HVALOS-PALSARL多極化TerraSAR-XXSingleTanDEM-XXFullCOSMO-SkyMedXR

7、adarsat-2CWith selective polarisationHJ-1-CSALOS-2L第四章 SAR圖像基本處理技術(shù)（1）SAR圖像斑噪形成機(jī)理與特性 當(dāng)相干電磁波照射實(shí)際目標(biāo)時(shí)，其散射回來的總回波并不完全由地物目標(biāo)的后向散射系數(shù)決定，而是圍繞這些后向散射系數(shù)值有很大的隨機(jī)起伏，使SAR對(duì)目標(biāo)后向散射系數(shù)的測(cè)量產(chǎn)生很大偏差，在最終得到的圖像中出現(xiàn)相干斑噪聲。 SAR圖像的斑點(diǎn)與噪聲類似，是電磁波測(cè)量的結(jié)果；合成孔徑雷達(dá)圖像的斑點(diǎn)是由于雷達(dá)回波信號(hào)衰落而產(chǎn)生的；雷達(dá)圖像上周期性出現(xiàn)的斑點(diǎn)噪聲是源于SAR系統(tǒng)本身就是一個(gè)相干系統(tǒng)，由于相干波的加強(qiáng)和減弱疊加而引起；與常規(guī)圖像處理過程

8、中的噪聲有本質(zhì)不同，形成的物理過程本質(zhì)上差別。（2）有哪些雜波統(tǒng)計(jì)模型參量模型和非參量模型。參量模型：相干斑模型、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、乘機(jī)模型等。非參量模型：Parzen窗法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、SVM等。（3）SAR圖像斑噪抑制主要方法多視處理的基本原理、濾波結(jié)果的評(píng)價(jià)多視處理：在SAR成像處理中，通過降低處理器的帶寬形成多視處理子圖像，然后對(duì)多視子圖像進(jìn)行非相干疊加來降低噪聲。 （4）SAR圖像配準(zhǔn)的基本原理（5）SAR圖像分割：了解一種方法第五章 SAR圖像校正處理（1）輻射校正和幾何校正的所有概念輻射校正：是把SAR圖像像元值與場(chǎng)景的雷達(dá)后向散射系數(shù)定量地關(guān)聯(lián)起來。經(jīng)過校正的SAR圖像應(yīng)當(dāng)具有逐日逐幀的可

9、重復(fù)性，具有圖像幀內(nèi)和各通道之間的穩(wěn)定性，并且具有已知的、合理的精度。 內(nèi)定標(biāo)：在SAR系統(tǒng)中采用內(nèi)部設(shè)備（內(nèi)定標(biāo)器），監(jiān)視和測(cè)量在已知參考目標(biāo)之外的區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)參數(shù)的相對(duì)變化，并傳向地面處理站，以便對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行校正。 外定標(biāo)：利用參考目標(biāo)對(duì)SAR進(jìn)行校準(zhǔn)的過程稱為外部校正 絕對(duì)定標(biāo)：將SAR測(cè)量得到的地物后向散射系數(shù)與其實(shí)際值之間進(jìn)行比較，獲得相應(yīng)的系統(tǒng)誤差參數(shù)，并用這些誤差參數(shù)來校正系統(tǒng)獲取的隨機(jī)地物目標(biāo)的雷達(dá)后向散射系數(shù)的過程。相對(duì)定標(biāo)：不需要知道系統(tǒng)增益，只關(guān)心系統(tǒng)所獲取的數(shù)據(jù)之間的比例關(guān)系。 （2）輻射外定標(biāo)的過程、精度評(píng)價(jià)過程：外場(chǎng)定標(biāo)實(shí)驗(yàn)和定標(biāo)數(shù)據(jù)處理與驗(yàn)證。（3）幾何校正：斜地

10、距轉(zhuǎn)換（4）R-D模型正射糾正步驟R-D模型正射糾正步驟：（5）圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要參數(shù)基于點(diǎn)目標(biāo)的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)：空間分辨率、峰值旁瓣比、積分旁瓣比、可見度?；诿婺繕?biāo)的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)參數(shù)：像元的平均雷達(dá)截面、獨(dú)立視數(shù)（有效獨(dú)立視數(shù)）、輻射分辨率、動(dòng)態(tài)范圍?；趲缀涡Ｕ膱D像質(zhì)量評(píng)價(jià)。第六章 SAR干涉測(cè)量（1）InSAR生成DEM的基本流程（2）干涉紋圖可以分為幾大類，有哪些影響因素配準(zhǔn)后的圖像對(duì)進(jìn)行復(fù)共軛相乘就得到了復(fù)干涉紋圖（interferogram）。去相干源主要可分為六大類：基線或幾何去相干，由視角差異造成的；多普勒質(zhì)心去相干，主要是兩幅圖像的多普勒質(zhì)心存在差異；體散射去相干；熱噪聲去相干，主要受系統(tǒng)特征影響，包括增益和天線特征；時(shí)間去相干，由獲取圖像對(duì)期間地表散射特性發(fā)生變化造成的；數(shù)據(jù)處理去相干，主要取決于數(shù)據(jù)處理過程所采用的算法。（3）DInSAR和時(shí)序InSAR基本原理（4）三個(gè)重要公式：模糊高度公式、DI