第三章 遙感成像原理和遙感成像特征

1、第三章第三章 遙感成像原理與遙感圖像特征遙感成像原理與遙感圖像特征 3.1 3.1 遙感平臺(tái)遙感平臺(tái) 3.2 3.2 傳感器類型傳感器類型 3.3 3.3 微波遙感圖像微波遙感圖像 3.4 3.4 遙感圖像的分辨率遙感圖像的分辨率本章小結(jié)本章小結(jié)3.1 3.1 遙感平臺(tái)遙感平臺(tái)地面遙感地面遙感航宇遙感航宇遙感航天遙感航天遙感航空遙感航空遙感衛(wèi)星軌道高度衛(wèi)星軌道高度飛機(jī)飛機(jī)飛機(jī)飛機(jī)衛(wèi)星衛(wèi)星,宇宇宙飛船宙飛船低空低空中空中空高空高空目標(biāo)物目標(biāo)物其他平臺(tái)其他平臺(tái):氣球氣球,火箭火箭星際飛船星際飛船一、航空遙感一、航空遙感 平臺(tái)平臺(tái): :氣球、飛機(jī)氣球、飛機(jī) 特點(diǎn)特點(diǎn): :1.1.空間分辨率高空間分辨

2、率高, ,信息容量大；信息容量大； 2.2.靈活性大靈活性大, ,適用于一些專題地圖研究；適用于一些專題地圖研究； 3.3.是各種星載遙感儀器的先行檢驗(yàn)者；是各種星載遙感儀器的先行檢驗(yàn)者； 4.4.信息獲取方便；信息獲取方便； 5.(5.(缺缺) )受天氣條件限制大受天氣條件限制大, ,觀測(cè)范圍收觀測(cè)范圍收到限制到限制, ,遙感數(shù)據(jù)的周期性和連續(xù)性不如航天遙感數(shù)據(jù)的周期性和連續(xù)性不如航天遙感。遙感。二、航天遙感二、航天遙感 平臺(tái)平臺(tái): :人造地球衛(wèi)星、探測(cè)火箭、宇宙飛船、人造地球衛(wèi)星、探測(cè)火箭、宇宙飛船、 航天飛機(jī)航天飛機(jī) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1.1.觀測(cè)范圍大，效率高；觀測(cè)范圍大，效率高； 2.2.

3、價(jià)格低廉；價(jià)格低廉； 3.3.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)； 4.4.地面分辨率相對(duì)較低。地面分辨率相對(duì)較低。航天遙感航天遙感 地球同步軌道地球同步軌道: :軌道高度為軌道高度為3578635786公里，衛(wèi)公里，衛(wèi)星的運(yùn)行周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，這種軌星的運(yùn)行周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，這種軌道叫地球同步軌道；如果地球同步軌道的傾角道叫地球同步軌道；如果地球同步軌道的傾角為零，則衛(wèi)星正好在地球赤道上空，以與地球?yàn)榱悖瑒t衛(wèi)星正好在地球赤道上空，以與地球自轉(zhuǎn)相同的角速度繞地球飛行，從地面上看，自轉(zhuǎn)相同的角速度繞地球飛行，從地面上看，好像是靜止的，這種衛(wèi)星軌道叫對(duì)地靜止軌道，好像是靜止的，這種衛(wèi)星軌道叫對(duì)地靜

4、止軌道，氣象和通訊衛(wèi)星。氣象和通訊衛(wèi)星。 太陽(yáng)同步軌道太陽(yáng)同步軌道: :與地球公轉(zhuǎn)方向同與地球公轉(zhuǎn)方向同, , 軌道軌道和太陽(yáng)角是保持一定角度，這樣軌道面和太陽(yáng)和太陽(yáng)角是保持一定角度，這樣軌道面和太陽(yáng)入射角保持一定，這樣它經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間是不入射角保持一定，這樣它經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間是不變的。變的。 航天遙感航天遙感 3.1.1 3.1.1 陸地衛(wèi)星系列陸地衛(wèi)星系列 3.1.2 3.1.2 氣象衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列 3.1.3 3.1.3 海洋衛(wèi)星系列海洋衛(wèi)星系列 3.1.4 3.1.4 其他衛(wèi)星其他衛(wèi)星3.1.1 3.1.1 陸地衛(wèi)星系列陸地衛(wèi)星系列 (1) (1) 陸地衛(wèi)星陸地衛(wèi)星LandsatL

5、andsat (2) (2) 斯波特衛(wèi)星斯波特衛(wèi)星SPOTSPOT (3) (3) 中巴資源衛(wèi)星中巴資源衛(wèi)星CBERSCBERS (4) IKONOS(4) IKONOS陸地衛(wèi)星陸地衛(wèi)星LandsatLandsat系列系列 傳感器傳感器: :RBV -RBV -反束光導(dǎo)攝象機(jī)反束光導(dǎo)攝象機(jī)MSS-MSS-多光譜掃描儀多光譜掃描儀(Multispectral Scanner)(Multispectral Scanner)TM-TM-專題制圖儀專題制圖儀(Thematic (Thematic MapperMapper) ) 軌道特征軌道特征: :中等高度中等高度, ,近圓形近圓形, ,近極地近極地

6、, ,太陽(yáng)同步，可太陽(yáng)同步，可重復(fù)軌道重復(fù)軌道 數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)品: :像片、膠片、數(shù)字盤、數(shù)字磁盤像片、膠片、數(shù)字盤、數(shù)字磁盤衛(wèi)星名稱發(fā)射時(shí)間傳感器分辨率/mLandsat-172. 7. 23RBV MSS80Landsat-275. 1. 22RBV MSS80Landsat-378. 3. 5RBV MSS80Landsat-482. 7. 16MSS TM30，120LW IRLandsat-584. 3. 1MSS TM30，120LW IRLandsat-693. 10. 5ETM失敗Landsat-799. 4. 23ETM+30，60LW IR，15PAN斯波特衛(wèi)星斯波特衛(wèi)星S

7、POTSPOT系列系列 傳感器傳感器: :HRV-HRV-高分辨率可見光掃描儀高分辨率可見光掃描儀(High Resolution (High Resolution Visible range instrument)Visible range instrument)VegetationVegetation植被探測(cè)儀植被探測(cè)儀立體成像儀立體成像儀 軌道特征軌道特征: :中等高度中等高度, ,圓形圓形, ,近極地近極地, ,太陽(yáng)同步太陽(yáng)同步, ,可重復(fù)軌道可重復(fù)軌道 數(shù)據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)品: :圖象產(chǎn)品、圖象產(chǎn)品、CCTCCT磁帶磁帶多功能平臺(tái)太陽(yáng)能電池板HRV運(yùn)動(dòng)方向衛(wèi)星名稱SPOT-1SPOT-2S

8、POT-3SPOT-4發(fā)射時(shí)間傳感器86.2.22HRV90.1.22+固定測(cè)高儀90.9.26+極地臭氧和氣溶膠測(cè)量?jī)x98.3.24+植被探測(cè)儀中巴資源衛(wèi)星中巴資源衛(wèi)星CBERSCBERS 傳感器傳感器:CCD:CCD相機(jī)、廣角成像儀、紅外多相機(jī)、廣角成像儀、紅外多譜段掃描儀譜段掃描儀 主要產(chǎn)品主要產(chǎn)品:CCT:CCT磁帶、膠帶、像片磁帶、膠帶、像片IKONOSIKONOS 1999.9.241999.9.24發(fā)射的高精度衛(wèi)星，是世界上發(fā)射的高精度衛(wèi)星，是世界上第一顆商用第一顆商用1m1m分辨率遙感衛(wèi)星。分辨率遙感衛(wèi)星。 1m1m分辨率分辨率 全色全色 波長(zhǎng)范圍波長(zhǎng)范圍0.45-0.900.

9、45-0.90 4m4m分辨率分辨率 多光譜多光譜 波長(zhǎng)范圍同波長(zhǎng)范圍同landsatTMlandsatTM3.1.2 3.1.2 氣象衛(wèi)星系列氣象衛(wèi)星系列 主要用于云移，云頂高度，云分布，海洋表面主要用于云移，云頂高度，云分布，海洋表面溫度，對(duì)流層上部水蒸氣分布以及輻射平衡方溫度，對(duì)流層上部水蒸氣分布以及輻射平衡方面的測(cè)定和研究。面的測(cè)定和研究。 低軌道、高軌道衛(wèi)星；低軌道、高軌道衛(wèi)星； 短周期重復(fù)觀測(cè)；短周期重復(fù)觀測(cè)； 成像面積大，有利于同步獲取宏觀同步信息；成像面積大，有利于同步獲取宏觀同步信息； 資料來(lái)源連續(xù)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，成本低。資料來(lái)源連續(xù)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，成本低。 低軌道衛(wèi)星與太陽(yáng)同步，高

10、度低軌道衛(wèi)星與太陽(yáng)同步，高度800-1600km800-1600km，每，每天一般只能獲得兩次觀測(cè)資料。天一般只能獲得兩次觀測(cè)資料。 高軌道衛(wèi)星飛行高度近高軌道衛(wèi)星飛行高度近36000km36000km，周期為，周期為2424小小時(shí)，與地球同步，每時(shí)，與地球同步，每2020分鐘就可獲得一次地面分鐘就可獲得一次地面觀測(cè)資料。觀測(cè)資料。低軌氣象衛(wèi)星低軌氣象衛(wèi)星TIROS-TIROS-美國(guó)泰羅斯衛(wèi)星系列美國(guó)泰羅斯衛(wèi)星系列(60.4.1-65.7.2 10)(60.4.1-65.7.2 10)NIMUS-NIMUS-美國(guó)雨云衛(wèi)星系列美國(guó)雨云衛(wèi)星系列(64.8.28-78.10.24 7)(64.8.2

11、8-78.10.24 7)ESSA-ESSA-美國(guó)艾薩衛(wèi)星系列美國(guó)艾薩衛(wèi)星系列(66.2.3-69.2.26 9)(66.2.3-69.2.26 9)NOAA-NOAA-美國(guó)諾阿衛(wèi)星系列美國(guó)諾阿衛(wèi)星系列(70.1.23-94.12 16)(70.1.23-94.12 16)FY-FY-風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星系列風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星系列(88.9.7)(88.9.7)高軌靜止氣象衛(wèi)星高軌靜止氣象衛(wèi)星 只有美國(guó)、日本、俄羅斯、歐洲空間局、只有美國(guó)、日本、俄羅斯、歐洲空間局、中國(guó)、印度發(fā)射。中國(guó)、印度發(fā)射。 3.1.3 3.1.3 海洋衛(wèi)星系列海洋衛(wèi)星系列 主要用于海洋溫度場(chǎng)、海流的位置、界線、流主要用于海洋溫度場(chǎng)、

12、海流的位置、界線、流向、流速、海浪的周期、速度、水團(tuán)的溫度、向、流速、海浪的周期、速度、水團(tuán)的溫度、鹽度顏色、海水的類型密度范圍以及水下信息、鹽度顏色、海水的類型密度范圍以及水下信息、海洋環(huán)境等方面的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。海洋環(huán)境等方面的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 美國(guó)美國(guó)seasatseasat 日本日本MOS-1 MOMO-1MOS-1 MOMO-1 歐洲歐洲ERSERS 加拿大加拿大RADARSATRADARSAT3.2 3.2 傳感器類型傳感器類型 3.2.1 3.2.1 概述概述: : 基本部件基本部件 類型類型 性能性能 3.2.2 3.2.2 攝影成像攝影成像 3.2.3 3.2.3 掃描成像掃描成像 3.

13、2.4 3.2.4 成像光譜儀成像光譜儀3.2.1 3.2.1 概述概述 基本部件基本部件 類型類型 性能性能收集器探測(cè)器處理器輸出器 收集器收集器- -負(fù)責(zé)收集地面目標(biāo)輻射的電磁波能量，具體負(fù)責(zé)收集地面目標(biāo)輻射的電磁波能量，具體元件有透鏡組，反射鏡組，天線等。元件有透鏡組，反射鏡組，天線等。 探測(cè)器探測(cè)器- -主要是將收集到的電磁輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能主要是將收集到的電磁輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能或電能，具體元件有感光膠片，光電管等?；螂娔?，具體元件有感光膠片，光電管等。 處理器處理器- -對(duì)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行各種處理，具體的處理對(duì)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行各種處理，具體的處理器有攝影處理裝置和電子處理裝置。器有攝

14、影處理裝置和電子處理裝置。 輸出器輸出器- -輸出信息的裝置，輸出類型主要有掃描曬像輸出信息的裝置，輸出類型主要有掃描曬像圖，電視顯示管，磁帶記錄儀等。圖，電視顯示管，磁帶記錄儀等。 按按記錄方式記錄方式: :成像方式、非成像方式成像方式、非成像方式 按工作波段分按工作波段分: :可見光、紅外、微波可見光、紅外、微波 按工作方式分按工作方式分: :主動(dòng)、被動(dòng)主動(dòng)、被動(dòng)傳感器類型傳感器類型框幅攝影機(jī)縫隙攝影機(jī)全景攝影機(jī)多光譜攝影機(jī)TV攝影機(jī)掃描儀電荷耦合器件CCD面陣成像光譜儀線陣成像光譜儀真實(shí)孔徑雷達(dá)合成孔徑雷達(dá)光學(xué)攝影類型光電成像類型成像光譜儀測(cè)視雷達(dá)全景雷達(dá)被動(dòng)式主動(dòng)式成像傳感器成像傳感器

15、 空間分辨率：空間分辨率：遙感圖像上能夠詳細(xì)區(qū)分遙感圖像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸或大小，用來(lái)表征影的最小單元的尺寸或大小，用來(lái)表征影像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。 光譜分辨率：光譜分辨率：指?jìng)鞲衅魉苡涗浀碾姶胖競(jìng)鞲衅魉苡涗浀碾姶挪ㄗV中，某一特定的波長(zhǎng)范圍值，波長(zhǎng)波譜中，某一特定的波長(zhǎng)范圍值，波長(zhǎng)范圍越寬，分辨率越低。范圍越寬，分辨率越低。傳感器性能指標(biāo)傳感器性能指標(biāo) 時(shí)間分辨率：時(shí)間分辨率：對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)探測(cè)對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)探測(cè)的時(shí)候，相鄰兩次探測(cè)的時(shí)間間隔。的時(shí)候，相鄰兩次探測(cè)的時(shí)間間隔。 溫度分辨率：溫度分辨率：指熱紅外傳感器分辨地表指熱紅外傳

16、感器分辨地表熱輻射熱輻射( (溫度溫度) )最小差異的能力。最小差異的能力。3.2.2 3.2.2 攝影成像攝影成像一、攝影機(jī)一、攝影機(jī)二、攝影種類二、攝影種類三、攝影像片的幾何特征三、攝影像片的幾何特征四、攝影膠片的物理特征四、攝影膠片的物理特征一、攝影機(jī)一、攝影機(jī) 框幅攝影機(jī)框幅攝影機(jī) 縫隙攝影機(jī)縫隙攝影機(jī) 全景攝影機(jī)全景攝影機(jī) 多光譜攝影機(jī)多光譜攝影機(jī) 共同特點(diǎn)：由物鏡收集電磁波，并聚集到感光膠片上，共同特點(diǎn)：由物鏡收集電磁波，并聚集到感光膠片上，通過(guò)感光材料的探測(cè)與記錄，在感光膠片上留下目標(biāo)通過(guò)感光材料的探測(cè)與記錄，在感光膠片上留下目標(biāo)的潛像，然后經(jīng)過(guò)攝影處理，得到可見的影像。的潛像，

17、然后經(jīng)過(guò)攝影處理，得到可見的影像?？蚍鶖z影機(jī)框幅攝影機(jī) 主要由收集器，物鏡和探測(cè)器，感光膠主要由收集器，物鏡和探測(cè)器，感光膠片組成。片組成。 成像原理成像原理: :是在某一個(gè)攝影瞬間獲得一張是在某一個(gè)攝影瞬間獲得一張完整的像片，一張像片上的所有像點(diǎn)共完整的像片，一張像片上的所有像點(diǎn)共用一個(gè)攝影中心和同一個(gè)像片面。用一個(gè)攝影中心和同一個(gè)像片面?？p隙攝影機(jī)縫隙攝影機(jī) 又稱推掃式攝影機(jī)或航帶攝影機(jī)。又稱推掃式攝影機(jī)或航帶攝影機(jī)。 在飛機(jī)或衛(wèi)星上，攝影瞬間所獲取的影在飛機(jī)或衛(wèi)星上，攝影瞬間所獲取的影像，是與航線方向垂直且與縫隙等寬的像，是與航線方向垂直且與縫隙等寬的一條線影像。一條線影像。 投影性質(zhì)為

18、多中心投影。投影性質(zhì)為多中心投影。vVSH全景攝影機(jī)全景攝影機(jī) 又稱又稱掃描攝影機(jī)或搖頭攝影機(jī)。掃描攝影機(jī)或搖頭攝影機(jī)。 在物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一在物鏡焦平面上平行于飛行方向設(shè)置一狹縫，并隨物鏡作垂直于航線方向掃描，狹縫，并隨物鏡作垂直于航線方向掃描，得到一幅掃描成的圖像。得到一幅掃描成的圖像。 在攝影瞬間得到的是地面上平行于航線在攝影瞬間得到的是地面上平行于航線的一條很窄的影像。的一條很窄的影像。多光譜攝影機(jī) 對(duì)同一地區(qū)，在同一瞬間攝取多個(gè)波段影像的對(duì)同一地區(qū)，在同一瞬間攝取多個(gè)波段影像的攝影機(jī)，是充分利用地物在不同光譜區(qū)有不同攝影機(jī)，是充分利用地物在不同光譜區(qū)有不同的反射來(lái)增多獲

19、取目標(biāo)的信息量，以便提高影的反射來(lái)增多獲取目標(biāo)的信息量，以便提高影像的判讀和識(shí)別能力。像的判讀和識(shí)別能力。 多攝影機(jī)型多攝影機(jī)型 多鏡頭型多鏡頭型 光束分離型光束分離型二、攝影種類二、攝影種類1 1、根據(jù)主光軸與地面的關(guān)系分為、根據(jù)主光軸與地面的關(guān)系分為: : 垂直攝影垂直攝影 傾斜攝影傾斜攝影AAOOBBaaoobb2 2、按工作方式分：、按工作方式分： 單片攝影：?jiǎn)纹瑪z影：為拍攝單一地物或特定目標(biāo)而為拍攝單一地物或特定目標(biāo)而進(jìn)行的單片或幾片攝影，一般用于軍事和進(jìn)行的單片或幾片攝影，一般用于軍事和專題制圖。專題制圖。 航線攝影：航線攝影：主要進(jìn)行線狀地物的連續(xù)拍攝，主要進(jìn)行線狀地物的連續(xù)拍攝

20、，如鐵路、公路、運(yùn)河、人工渠、海岸線等。如鐵路、公路、運(yùn)河、人工渠、海岸線等。在同一航線上，兩張相鄰的有一定重疊度在同一航線上，兩張相鄰的有一定重疊度（60605353）的像片稱為像對(duì)，可供立體）的像片稱為像對(duì)，可供立體觀察用，這就是觀察用，這就是航向重疊航向重疊。 面積攝影：面積攝影：又稱區(qū)域攝影，采用多航線又稱區(qū)域攝影，采用多航線攝影方式對(duì)區(qū)域的連續(xù)攝影，可進(jìn)行大攝影方式對(duì)區(qū)域的連續(xù)攝影，可進(jìn)行大面積測(cè)圖、拼圖、區(qū)域研究等。兩條相面積測(cè)圖、拼圖、區(qū)域研究等。兩條相鄰航線之間的像片重疊稱鄰航線之間的像片重疊稱旁向重疊旁向重疊，其，其重疊度為重疊度為30301515之間，主要視用于拼之間，主要

21、視用于拼接平面圖。接平面圖。3 3、按感光材料分、按感光材料分： 黑白全色攝影黑白全色攝影：又稱可見光黑白攝影。對(duì)又稱可見光黑白攝影。對(duì)0.40-0.40-0.760.76微米的可見光全部能感受，對(duì)綠光略遲鈍，其微米的可見光全部能感受，對(duì)綠光略遲鈍，其中，植被顯示深色調(diào)，水體深色調(diào)，混水淺色調(diào)。中，植被顯示深色調(diào)，水體深色調(diào)，混水淺色調(diào)。 黑白紅外攝影黑白紅外攝影：對(duì)對(duì)0.40-1.300.40-1.30微米的可見光和近紅微米的可見光和近紅外光感受，尤其對(duì)植被反映靈敏，植被淺色調(diào)，水外光感受，尤其對(duì)植被反映靈敏，植被淺色調(diào)，水體深色調(diào)。體深色調(diào)。 天然彩色攝影天然彩色攝影：工作波長(zhǎng)工作波長(zhǎng)0.

22、40-0.760.40-0.76微米，信息要微米，信息要比黑白的多，植被真彩色，水體藍(lán)黑色。比黑白的多，植被真彩色，水體藍(lán)黑色。 彩色紅外攝影彩色紅外攝影：工作波長(zhǎng)工作波長(zhǎng)0.40-1.300.40-1.30微米，微米，是利用攝影鏡頭和濾色片的組合，同時(shí)對(duì)是利用攝影鏡頭和濾色片的組合，同時(shí)對(duì)一地區(qū)進(jìn)行不同波段的攝影，取得分波段一地區(qū)進(jìn)行不同波段的攝影，取得分波段影像，一般用藍(lán)、綠、紅、近紅外影像，一般用藍(lán)、綠、紅、近紅外4 4個(gè)波個(gè)波段攝影。這些多波段像片，可以單片使用，段攝影。這些多波段像片，可以單片使用，也可以進(jìn)行假彩色合成。其作用是：一次也可以進(jìn)行假彩色合成。其作用是：一次攝影，多方用途

23、，多方受益。植被和水體攝影，多方用途，多方受益。植被和水體是任意色，取決于組合方案。是任意色，取決于組合方案。歸納：歸納： 黑白像片信息量少，分辨率高，銀粒構(gòu)黑白像片信息量少，分辨率高，銀粒構(gòu)成細(xì)，色調(diào)分級(jí)識(shí)別人眼有限。成細(xì)，色調(diào)分級(jí)識(shí)別人眼有限。 彩色像片信息量多，分辨率低，染料構(gòu)彩色像片信息量多，分辨率低，染料構(gòu)成，色塊粗，色調(diào)分級(jí)識(shí)別人眼有利。成，色塊粗，色調(diào)分級(jí)識(shí)別人眼有利。三、攝影像片的幾何特征三、攝影像片的幾何特征 1.1.中心投影中心投影( (概念、成像特征、與垂直投概念、成像特征、與垂直投影的區(qū)別影的區(qū)別) ) 2.2.像片的比例尺像片的比例尺( (概念概念) ) 3.3.像點(diǎn)

24、位移像點(diǎn)位移( (概念、因素概念、因素) )1 1、中心投影、中心投影( (概念概念) ) 中心投影是指空間任意直線均通過(guò)一固中心投影是指空間任意直線均通過(guò)一固定點(diǎn)定點(diǎn)( (投影中心投影中心) )投射到一平面投射到一平面( (投影平面投影平面) )上而形成的透視關(guān)系。上而形成的透視關(guān)系。SABCabcSABCabcSABCa b c1 1、中心投影、中心投影( (成像特征成像特征) ) 點(diǎn)點(diǎn) 直線直線 曲線曲線 面面1 1、中心投影、中心投影( (與垂直投影的區(qū)別與垂直投影的區(qū)別) ) 投影距離的影響投影距離的影響 投影面傾斜的影響投影面傾斜的影響 地形起伏的影響地形起伏的影響2 2、像片的比

25、例尺、像片的比例尺( (概念概念) ) （1 1）定義：）定義：像片上兩點(diǎn)之間的距離與地面上相像片上兩點(diǎn)之間的距離與地面上相應(yīng)兩點(diǎn)實(shí)際距離之比。應(yīng)兩點(diǎn)實(shí)際距離之比。1/m = 1/m = abab/AB/AB （2 2）類型：）類型：主比例尺：表示像片大概的比例尺，主比例尺：表示像片大概的比例尺，一般用于平坦地區(qū)的水平像片，由航測(cè)部門提供。一般用于平坦地區(qū)的水平像片，由航測(cè)部門提供。（1/m = F/H1/m = F/H） 平均比例尺：用于地形起伏的像片，平均比例尺：用于地形起伏的像片，1/m = 1/m = f/(Hf/(H0 0h)h) （3 3）比例尺的選擇：比例尺的選擇：主要是根據(jù)工作

26、任務(wù)和主要是根據(jù)工作任務(wù)和用途來(lái)確定。例如城市布局結(jié)構(gòu)信息的遙感分用途來(lái)確定。例如城市布局結(jié)構(gòu)信息的遙感分析可采用大比例尺，而區(qū)域地質(zhì)遙感分析可采析可采用大比例尺，而區(qū)域地質(zhì)遙感分析可采用小比例尺等。用小比例尺等。 大比例尺航片：大比例尺航片：1:5 0001:5 0001:10 0001:10 000。 中比例尺航片：中比例尺航片：1:10 0001:10 0001:30 0001:30 000。 小比例尺航片：小比例尺航片：1:30 0001:30 0001:100 0001:100 000。（4 4）引起像片比例尺變化的主要因素：）引起像片比例尺變化的主要因素： 航高的變化航高的變化當(dāng)焦

27、距一定時(shí)，航高當(dāng)焦距一定時(shí)，航高越高，比例尺越小。越高，比例尺越小。 投影面的傾斜投影面的傾斜可以造成像片各個(gè)可以造成像片各個(gè)部位的比例尺不同。部位的比例尺不同。 地形的起伏地形的起伏會(huì)引起投影誤差（像會(huì)引起投影誤差（像點(diǎn)位移）。點(diǎn)位移）。3 3、像點(diǎn)位移、像點(diǎn)位移( (概念概念) ) 在在中心投影的像片上，平面點(diǎn)位在像片中心投影的像片上，平面點(diǎn)位在像片位置上的移動(dòng)，稱為像點(diǎn)位移。位置上的移動(dòng)，稱為像點(diǎn)位移。3 3、像點(diǎn)位移、像點(diǎn)位移( (因素因素) ) 因因地形起伏引起的像點(diǎn)位移地形起伏引起的像點(diǎn)位移( (又稱投影又稱投影差差) )。 因像片傾斜引起的像點(diǎn)的位移因像片傾斜引起的像點(diǎn)的位移(

28、(又稱傾斜又稱傾斜誤差誤差) )。四、攝影膠片的物理特征四、攝影膠片的物理特征 1 1、感光材料、感光材料 2、影像的形成過(guò)程、影像的形成過(guò)程1 1、感光材料、感光材料 在攝影成像中，質(zhì)量的好壞除取決于硬件外，在攝影成像中，質(zhì)量的好壞除取決于硬件外，還與使用的感光材料有關(guān)。還與使用的感光材料有關(guān)。 定義：定義：感光材料是攝影中記錄信息的載體，感光材料是攝影中記錄信息的載體，它包括感光膠片和感光相紙，它們都具有一定它包括感光膠片和感光相紙，它們都具有一定的感光性能指標(biāo)。的感光性能指標(biāo)。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：黑白感光材料有一層感光乳劑層，彩黑白感光材料有一層感光乳劑層，彩色感光材料有多層感光乳劑層。一般都

29、有保護(hù)色感光材料有多層感光乳劑層。一般都有保護(hù)層、感光乳劑層、結(jié)合層、片基（紙基）、防層、感光乳劑層、結(jié)合層、片基（紙基）、防光暈層等。光暈層等。感光性能：感光性能： 感光度：感光度：是指感光材料對(duì)光線的敏感程是指感光材料對(duì)光線的敏感程度，它是確定曝光時(shí)間的重要參數(shù)。它度，它是確定曝光時(shí)間的重要參數(shù)。它與曝光量成反比關(guān)系與曝光量成反比關(guān)系 寬容度：寬容度：是指感光材料能夠正確記錄表是指感光材料能夠正確記錄表達(dá)地物亮度間距的能力，即最大值與最達(dá)地物亮度間距的能力，即最大值與最小值，寬容度大的曝光伸縮適應(yīng)的范圍小值，寬容度大的曝光伸縮適應(yīng)的范圍大，信息量多大，信息量多。 反差性：反差性：是指黑白感

30、光材料表達(dá)影像明暗部分的是指黑白感光材料表達(dá)影像明暗部分的密度差，黑白分明反差大，中間層次多，反差小。密度差，黑白分明反差大，中間層次多，反差小。 顆粒度：顆粒度：是指形成影像銀粒的粗細(xì)程度，它決定是指形成影像銀粒的粗細(xì)程度，它決定了信息再現(xiàn)的清晰度，細(xì)顆粒的分辨率高。了信息再現(xiàn)的清晰度，細(xì)顆粒的分辨率高。 分辨率：分辨率：也叫解像力，是表示感光材料能夠分辯也叫解像力，是表示感光材料能夠分辯地物細(xì)部信息能力一種指標(biāo)，以線對(duì)地物細(xì)部信息能力一種指標(biāo)，以線對(duì)/mm/mm來(lái)衡量。來(lái)衡量。 色溫：色溫：不是光的溫度，是指感光材料對(duì)白光色質(zhì)不是光的溫度，是指感光材料對(duì)白光色質(zhì)（色光成分）的敏感程度，有日

31、光型和燈光型。（色光成分）的敏感程度，有日光型和燈光型。 保存性：保存性：是指感光材料的各種感光性能在是指感光材料的各種感光性能在一定保存時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定程度。主要取決于乳劑一定保存時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定程度。主要取決于乳劑配方、包裝材料和密封程度以及防潮、防熱、配方、包裝材料和密封程度以及防潮、防熱、防化學(xué)氣味等的條件?？傊?，在航攝中要選取防化學(xué)氣味等的條件?？傊?，在航攝中要選取感光度高的、寬容度大的、反差適中的、顆粒感光度高的、寬容度大的、反差適中的、顆粒細(xì)的、分辨率高的感光材料。細(xì)的、分辨率高的感光材料。歸納：歸納：當(dāng)感光度高時(shí)，寬容度大，反差小，當(dāng)感光度高時(shí)，寬容度大，反差小，顆粒粗，分辨率低；當(dāng)感

32、光度低時(shí)，寬容度小，顆粒粗，分辨率低；當(dāng)感光度低時(shí)，寬容度小，反差大，顆粒細(xì)，分辨率高。反差大，顆粒細(xì)，分辨率高。2 2、影像的形成過(guò)程、影像的形成過(guò)程 航空攝影的成像過(guò)程與一般照相是相同航空攝影的成像過(guò)程與一般照相是相同的，地物原型的反射光譜強(qiáng)度是不同的，的，地物原型的反射光譜強(qiáng)度是不同的，使得感光材料的感光程度不同，形成了使得感光材料的感光程度不同，形成了不同密度、不同顏色的航片模型。不同密度、不同顏色的航片模型。對(duì)地曝光對(duì)地曝光形成潛影（不可見影像）形成潛影（不可見影像）負(fù)片過(guò)程負(fù)片過(guò)程顯影顯影水洗水洗定影定影水洗水洗晾干晾干負(fù)片（底片或母片）（可見負(fù)像）負(fù)片（底片或母片）（可見負(fù)像）印

33、像、放大印像、放大正片過(guò)程正片過(guò)程顯影顯影水洗水洗定影定影水洗水洗晾干晾干正片（照片，紙基或片基）（可見正像）正片（照片，紙基或片基）（可見正像）3.2.3 3.2.3 掃描成像掃描成像 光電成像類型的傳感器：將收集到的電磁波能光電成像類型的傳感器：將收集到的電磁波能量，通過(guò)儀器內(nèi)的光敏或熱敏元件轉(zhuǎn)變成電能量，通過(guò)儀器內(nèi)的光敏或熱敏元件轉(zhuǎn)變成電能后記錄下來(lái)。后記錄下來(lái)。l優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)大了探測(cè)波段范圍；便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)優(yōu)點(diǎn)：擴(kuò)大了探測(cè)波段范圍；便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與傳輸。與傳輸。 TV TV攝影機(jī)攝影機(jī) 掃描儀掃描儀 CCDCCD傳感器傳感器 掃描儀掃描儀光機(jī)掃描儀光機(jī)掃描儀用光學(xué)系統(tǒng)接收來(lái)自目標(biāo)地物的輻射

34、，并分成幾個(gè)不用光學(xué)系統(tǒng)接收來(lái)自目標(biāo)地物的輻射，并分成幾個(gè)不同的光譜段，使用探測(cè)儀器把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，同的光譜段，使用探測(cè)儀器把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，同時(shí)發(fā)射信號(hào)回地面，如同時(shí)發(fā)射信號(hào)回地面，如MSSMSS、TMTM等。等。分為紅外掃描儀和多光譜掃描儀。分為紅外掃描儀和多光譜掃描儀。推帚式掃描儀推帚式掃描儀用平行排列的用平行排列的CCDCCD探測(cè)桿收集地面輻射信息，每根探探測(cè)桿收集地面輻射信息，每根探測(cè)桿由測(cè)桿由3 000-6 0003 000-6 000個(gè)個(gè)CCDCCD元件呈一字排列，負(fù)責(zé)收集元件呈一字排列，負(fù)責(zé)收集某一波段的地面輻射信息，是推帚式掃描成像。某一波段的地面輻射信息，是推帚式

35、掃描成像。光機(jī)掃描儀（光機(jī)掃描儀（ETMETM）輻射冷卻器輻射冷卻器Y方向速度方向速度反射鏡和探測(cè)器反射鏡和探測(cè)器太陽(yáng)陰影太陽(yáng)陰影設(shè)備孔設(shè)備孔來(lái)自地面輻射來(lái)自地面輻射全孔徑校正門全孔徑校正門 電子設(shè)備電子設(shè)備像底點(diǎn)像底點(diǎn)熱輻射門熱輻射門推帚式掃描成像推帚式掃描成像CCDCCD傳感器傳感器3.2.4 3.2.4 成像光譜儀成像光譜儀 主要目的：想在獲取大量地物目標(biāo)窄波主要目的：想在獲取大量地物目標(biāo)窄波段的連續(xù)光譜圖像的同時(shí)，獲得每個(gè)像段的連續(xù)光譜圖像的同時(shí)，獲得每個(gè)像元幾乎連續(xù)的光譜數(shù)據(jù)。元幾乎連續(xù)的光譜數(shù)據(jù)。 光譜分辨率極高，但是數(shù)據(jù)量巨大，難光譜分辨率極高，但是數(shù)據(jù)量巨大，難以進(jìn)行存儲(chǔ)，檢索

36、和分析。以進(jìn)行存儲(chǔ)，檢索和分析。 目前，成像光譜儀只注重提高光譜分辨目前，成像光譜儀只注重提高光譜分辨率，其空間分辨率卻較低。率，其空間分辨率卻較低。 問(wèn)題提出問(wèn)題提出: :光學(xué)遙感的不足光學(xué)遙感的不足可見光和紅外波段，當(dāng)遇到陰雨可見光和紅外波段，當(dāng)遇到陰雨天氣或在夜間，其傳感器就難于獲取天氣或在夜間，其傳感器就難于獲取地物的信息甚至不能工作。地物的信息甚至不能工作。3.3 3.3 微波遙感與成像微波遙感與成像一、微波遙感特點(diǎn)與基本概念一、微波遙感特點(diǎn)與基本概念1 1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：1 1、微波遙感以其全天候、全天時(shí)工作及穿透植、微波遙感以其全天候、全天時(shí)工作及穿透植被、地表層能力的特點(diǎn)而被、

37、地表層能力的特點(diǎn)而受到世界各國(guó)的普遍受到世界各國(guó)的普遍重視，并獲得迅速發(fā)展。重視，并獲得迅速發(fā)展。2 2、對(duì)某些地物具有特殊的波譜特性。、對(duì)某些地物具有特殊的波譜特性。3 3、對(duì)冰、雪、森林、土壤等有一定穿透力。、對(duì)冰、雪、森林、土壤等有一定穿透力。4 4、對(duì)海洋遙感具有特殊意義。、對(duì)海洋遙感具有特殊意義。5 5、分辨率較低，但特性明顯。、分辨率較低，但特性明顯。通常分為通常分為: :毫米波（）毫米波（）厘米波（）厘米波（）分米波（）分米波（）米波（）米波（） 在厘米波和分米波之間，根據(jù)它們的能量和物理特在厘米波和分米波之間，根據(jù)它們的能量和物理特征的差異，又可細(xì)征的差異，又可細(xì)分為、分為、波

38、等。、波等。 2 2、微波遙感按其工作方式可分為被動(dòng)微波微波遙感按其工作方式可分為被動(dòng)微波遙感和主動(dòng)微波遙感兩大類：遙感和主動(dòng)微波遙感兩大類：被動(dòng)微波遙感被動(dòng)微波遙感（亦稱無(wú)源微波遙感）是采用無(wú)源微波傳感器（如（亦稱無(wú)源微波遙感）是采用無(wú)源微波傳感器（如微波輻射計(jì)）被動(dòng)地接收來(lái)自被探測(cè)物體及其環(huán)境微波輻射計(jì)）被動(dòng)地接收來(lái)自被探測(cè)物體及其環(huán)境所輻射的微波所輻射的微波信號(hào)。信號(hào)。主動(dòng)微波遙感主動(dòng)微波遙感（亦稱有源微波遙感），主要指雷達(dá)，它是用人工（亦稱有源微波遙感），主要指雷達(dá)，它是用人工方法向目標(biāo)物發(fā)射微波束并接收目標(biāo)物反射或散射回來(lái)的回波，方法向目標(biāo)物發(fā)射微波束并接收目標(biāo)物反射或散射回來(lái)的回波

39、，根據(jù)回波性質(zhì)來(lái)識(shí)別目標(biāo)物。由于采用主動(dòng)發(fā)射方式，不受太陽(yáng)根據(jù)回波性質(zhì)來(lái)識(shí)別目標(biāo)物。由于采用主動(dòng)發(fā)射方式，不受太陽(yáng)影響，可以小時(shí)工作，即全天時(shí)工作。影響，可以小時(shí)工作，即全天時(shí)工作。微波遙感傳感器分類微波遙感傳感器分類1 1微波散射計(jì)：測(cè)量地物的散射或反射特性。微波散射計(jì)：測(cè)量地物的散射或反射特性。微波高度計(jì)：測(cè)量目標(biāo)物與遙感平臺(tái)間的距離，從而微波高度計(jì)：測(cè)量目標(biāo)物與遙感平臺(tái)間的距離，從而準(zhǔn)確得知地表高度變化，海浪的高度等參數(shù)。準(zhǔn)確得知地表高度變化，海浪的高度等參數(shù)。根據(jù)發(fā)射波和接收波間的時(shí)間差，測(cè)出距離。根據(jù)發(fā)射波和接收波間的時(shí)間差，測(cè)出距離。微波遙感傳感器分類微波遙感傳感器分類2 2微波輻

40、射計(jì)微波輻射計(jì) 微波輻射計(jì)主要用于探測(cè)地面各點(diǎn)的微波輻射計(jì)主要用于探測(cè)地面各點(diǎn)的亮度溫度亮度溫度并并生成亮度溫度圖像。由于地面物體都具有發(fā)射微波的生成亮度溫度圖像。由于地面物體都具有發(fā)射微波的能力能力 , , 其發(fā)射強(qiáng)度與自身的亮度溫度有關(guān)。通過(guò)掃其發(fā)射強(qiáng)度與自身的亮度溫度有關(guān)。通過(guò)掃描接收這些信號(hào)并換算成對(duì)應(yīng)的亮度溫度圖描接收這些信號(hào)并換算成對(duì)應(yīng)的亮度溫度圖 , , 對(duì)地對(duì)地面物體狀況的探測(cè)很有意義。面物體狀況的探測(cè)很有意義。亮度溫度是指輻射出與被測(cè)物體相等的輻射能量的黑體的溫度亮度溫度是指輻射出與被測(cè)物體相等的輻射能量的黑體的溫度。微波遙感傳感器分類微波遙感傳感器分類3 3側(cè)視雷達(dá)側(cè)視雷達(dá)

41、 側(cè)視雷達(dá)是在飛機(jī)或衛(wèi)星平臺(tái)上由傳感器向與飛側(cè)視雷達(dá)是在飛機(jī)或衛(wèi)星平臺(tái)上由傳感器向與飛行方向垂直的側(cè)面行方向垂直的側(cè)面 , , 發(fā)射一個(gè)窄的波束發(fā)射一個(gè)窄的波束 , , 覆蓋地面覆蓋地面上這一側(cè)面的一個(gè)條帶上這一側(cè)面的一個(gè)條帶 , , 然后接收在這一條帶上地然后接收在這一條帶上地物的反射波物的反射波 , , 從而形成一個(gè)圖像帶。隨著飛行器前從而形成一個(gè)圖像帶。隨著飛行器前進(jìn)進(jìn) , , 不斷地發(fā)射這種脈沖波束不斷地發(fā)射這種脈沖波束 , , 又不斷地接收回波又不斷地接收回波 , , 從而形成一幅一幅雷達(dá)圖像。從而形成一幅一幅雷達(dá)圖像。 雷達(dá)成像的基本條件：雷達(dá)發(fā)射的波束照在目標(biāo)不同部位時(shí)雷達(dá)成像的

42、基本條件：雷達(dá)發(fā)射的波束照在目標(biāo)不同部位時(shí)，要有時(shí)間先后差異，這樣從目標(biāo)反射的回波也同時(shí)出現(xiàn)時(shí)間差，要有時(shí)間先后差異，這樣從目標(biāo)反射的回波也同時(shí)出現(xiàn)時(shí)間差，才有可能區(qū)分目標(biāo)的不同部位。，才有可能區(qū)分目標(biāo)的不同部位。微波遙感傳感器分類微波遙感傳感器分類4 4合成孔徑雷達(dá)合成孔徑雷達(dá) 合成孔徑雷達(dá)與側(cè)視雷達(dá)類似合成孔徑雷達(dá)與側(cè)視雷達(dá)類似 , , 也是在飛機(jī)或衛(wèi)也是在飛機(jī)或衛(wèi)星平臺(tái)上由傳感器向與飛行方向垂直的側(cè)面發(fā)射信號(hào)星平臺(tái)上由傳感器向與飛行方向垂直的側(cè)面發(fā)射信號(hào)。所不同的是將發(fā)射和接收天線分成許多小單元。所不同的是將發(fā)射和接收天線分成許多小單元 , , 每一單元發(fā)射和接收信號(hào)的時(shí)刻不同。由于天線

43、位置每一單元發(fā)射和接收信號(hào)的時(shí)刻不同。由于天線位置不同，記錄的回波相位和強(qiáng)度都不同。不同，記錄的回波相位和強(qiáng)度都不同。目的：提高圖象在飛行方向的分辨率。目的：提高圖象在飛行方向的分辨率。1 1、雷達(dá)系統(tǒng)組成、雷達(dá)系統(tǒng)組成通常包括：通常包括：F發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)F接收機(jī)接收機(jī)F收發(fā)開關(guān)收發(fā)開關(guān)F天線脈沖發(fā)生器天線脈沖發(fā)生器（又稱定時(shí)器）（又稱定時(shí)器）F顯示器顯示器F記錄器等記錄器等二、雷達(dá)成像二、雷達(dá)成像原理原理 由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生一束由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生一束脈沖寬度脈沖寬度為為的微波脈沖，并通的微波脈沖，并通過(guò)天線向目標(biāo)過(guò)天線向目標(biāo)發(fā)射發(fā)射，微波到達(dá)目標(biāo)后，再，微波到達(dá)目標(biāo)后，再反射或散反射或散射回來(lái)，射回來(lái)，接

44、收機(jī)接收機(jī)接收回波信號(hào)。接收回波信號(hào)。其中做為聚焦系統(tǒng)的天線聚集發(fā)射和接收的電磁波能量。它其中做為聚焦系統(tǒng)的天線聚集發(fā)射和接收的電磁波能量。它由收發(fā)開關(guān)控制，分時(shí)工作，發(fā)射接收交替進(jìn)行，并互不干由收發(fā)開關(guān)控制，分時(shí)工作，發(fā)射接收交替進(jìn)行，并互不干擾。擾。 接收機(jī)接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理器檢波、放大等接收機(jī)接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理器檢波、放大等處理處理后，后，顯示在熒顯示在熒光屏上或記錄在記錄器上。通過(guò)數(shù)據(jù)回放光屏上或記錄在記錄器上。通過(guò)數(shù)據(jù)回放制成雷達(dá)圖像。制成雷達(dá)圖像。2 2、 雷達(dá)工作過(guò)程雷達(dá)工作過(guò)程雷雷達(dá)達(dá)原原理理3 3、雷達(dá)波束與雷達(dá)脈沖特點(diǎn)、雷達(dá)波束與雷達(dá)脈沖特點(diǎn) 天線發(fā)射的雷達(dá)波束天線發(fā)射的雷

45、達(dá)波束分為主瓣、分為主瓣、副瓣副瓣和尾瓣三部分。和尾瓣三部分。 雷達(dá)波束在最大發(fā)射方向上發(fā)射雷達(dá)波束在最大發(fā)射方向上發(fā)射能量所對(duì)應(yīng)的視角場(chǎng)，稱波瓣角能量所對(duì)應(yīng)的視角場(chǎng)，稱波瓣角。 波瓣角波瓣角與電磁波波長(zhǎng)與電磁波波長(zhǎng)成正比，成正比，和天線孔徑（即天線長(zhǎng)度）成反和天線孔徑（即天線長(zhǎng)度）成反比，即比，即: : / 雷達(dá)脈沖寬度雷達(dá)脈沖寬度（）4 4、側(cè)視雷達(dá)工作原理、側(cè)視雷達(dá)工作原理 雷達(dá)發(fā)射器通過(guò)天線在很短的微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)發(fā)射一束能雷達(dá)發(fā)射器通過(guò)天線在很短的微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)發(fā)射一束能量很強(qiáng)的脈沖波，當(dāng)遇到地面物體時(shí)，被反射回來(lái)的信號(hào)再量很強(qiáng)的脈沖波，當(dāng)遇到地面物體時(shí)，被反射回來(lái)的信號(hào)再被天線接收。被天

46、線接收。 由于系統(tǒng)與地物距離不同，同時(shí)發(fā)出的脈沖，接收的時(shí)間由于系統(tǒng)與地物距離不同，同時(shí)發(fā)出的脈沖，接收的時(shí)間不同。不同。 遙感平臺(tái)向前飛行，天線發(fā)射和接收雷達(dá)脈沖交替進(jìn)遙感平臺(tái)向前飛行，天線發(fā)射和接收雷達(dá)脈沖交替進(jìn)行；在波束寬度范圍內(nèi)，地面不同的地物由于距離不同而行；在波束寬度范圍內(nèi)，地面不同的地物由于距離不同而在不同的時(shí)間反射回波。反射回波的信號(hào)記錄一條圖象掃在不同的時(shí)間反射回波。反射回波的信號(hào)記錄一條圖象掃描線。返回的信號(hào)被天線接收并記錄下來(lái)。描線。返回的信號(hào)被天線接收并記錄下來(lái)。4 4、側(cè)視雷達(dá)工作原理、側(cè)視雷達(dá)工作原理側(cè)視側(cè)視雷達(dá)工作原理雷達(dá)工作原理有關(guān)術(shù)語(yǔ)有關(guān)術(shù)語(yǔ)A A：飛行方向；

47、飛行方向；B B：天底方向天底方向E E：方位向；方位向；D D：距離向；距離向；C C：掃描寬度掃描寬度A A入射角入射角; B; B視角視角; C; C斜距斜距; D; D地距地距;俯角俯角側(cè)視側(cè)視雷達(dá)工作原理雷達(dá)工作原理有關(guān)術(shù)語(yǔ)有關(guān)術(shù)語(yǔ)A: A: 近近射程（射程（near rangenear range）; ; B: B: 遠(yuǎn)射程（遠(yuǎn)射程（far rangefar range）側(cè)視側(cè)視雷達(dá)工作原理雷達(dá)工作原理有關(guān)術(shù)語(yǔ)有關(guān)術(shù)語(yǔ)側(cè)視側(cè)視雷達(dá)工作原理雷達(dá)工作原理距離分辨力距離分辨力Pg在在側(cè)視方向的分辨率側(cè)視方向的分辨率距離分辨率距離分辨率 P Pg g=c =c /2sin /2sin 脈沖

48、持續(xù)期（脈沖寬度），脈沖持續(xù)期（脈沖寬度）， 視角，視角，c c光速光速越大（俯角（越大（俯角（90-90- ）越小），越?。?， P Pg g越小，分辨率越高。越小，分辨率越高。即：距離越近，距離向分辨率即：距離越近，距離向分辨率越低。越低。 /2距離越近，方位分辨率越高；與距離向分辨率變化規(guī)律相反距離越近，方位分辨率越高；與距離向分辨率變化規(guī)律相反 沿航線方向的分辨率沿航線方向的分辨率方位分辨率，沿跡分辨率方位分辨率，沿跡分辨率 P Pa a= = * *R R波束寬度，波束寬度， R R天線到該像元的傾斜距離天線到該像元的傾斜距離= = /L, /L, 波長(zhǎng)，波長(zhǎng)， L L天線長(zhǎng)度天線長(zhǎng)度

49、 P Pa a = (= ( /L/L) )* *R R天線越長(zhǎng)，天線越長(zhǎng)， P Pa a越小，方位分辨率越高。越小，方位分辨率越高。側(cè)視側(cè)視雷達(dá)工作原理雷達(dá)工作原理方位分辨力方位分辨力P Pa a綜上：距離分辨力只是與脈沖寬度有綜上：距離分辨力只是與脈沖寬度有關(guān)，只要減小脈沖寬度就可提高雷達(dá)圖像關(guān)，只要減小脈沖寬度就可提高雷達(dá)圖像距離分辨力。縮小波長(zhǎng)，加長(zhǎng)天線孔徑就距離分辨力。縮小波長(zhǎng)，加長(zhǎng)天線孔徑就可以提高方位辨力。但都有困難可以提高方位辨力。但都有困難目前要改進(jìn)圖像分辨力。其一，壓縮脈目前要改進(jìn)圖像分辨力。其一，壓縮脈沖技術(shù)，其二，采用合成孔徑雷達(dá)技術(shù)。沖技術(shù)，其二，采用合成孔徑雷達(dá)技術(shù)

50、。 5 5、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)成像原理、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)成像原理 （1 1）工作原理）工作原理 （2 2）方位分辨率的改進(jìn)）方位分辨率的改進(jìn) 合成孔徑技術(shù)的基本思想是用一個(gè)小天線，合成孔徑技術(shù)的基本思想是用一個(gè)小天線，使它在運(yùn)動(dòng)中不斷發(fā)射一系列保持精確相位關(guān)系使它在運(yùn)動(dòng)中不斷發(fā)射一系列保持精確相位關(guān)系的的相干脈沖。相干脈沖。 在目標(biāo)進(jìn)入和脫離脈沖視場(chǎng)范圍時(shí)間內(nèi)把同在目標(biāo)進(jìn)入和脫離脈沖視場(chǎng)范圍時(shí)間內(nèi)把同一目標(biāo)反射的各個(gè)回波（包括振幅、相位、極化一目標(biāo)反射的各個(gè)回波（包括振幅、相位、極化等）儲(chǔ)存起來(lái)。等）儲(chǔ)存起來(lái)。 利用飛機(jī)和地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的多普勒頻移利用飛機(jī)和地面相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的多普勒頻移效應(yīng)和不

51、同相位的相干波關(guān)系進(jìn)行迭加處理，從效應(yīng)和不同相位的相干波關(guān)系進(jìn)行迭加處理，從而得到加大天線孔徑的效果。而得到加大天線孔徑的效果。合成孔徑雷達(dá)工作原理合成孔徑雷達(dá)工作原理小天線孔徑為，在小天線發(fā)射脈沖視場(chǎng)中都可以接收到點(diǎn)的回天線孔徑為，在小天線發(fā)射脈沖視場(chǎng)中都可以接收到點(diǎn)的回波，合成后的波，合成后的天線長(zhǎng)度，就等于真實(shí)孔徑為的小天線方位分辨天線長(zhǎng)度，就等于真實(shí)孔徑為的小天線方位分辨力力。合成孔徑側(cè)視雷達(dá)的方位分合成孔徑側(cè)視雷達(dá)的方位分辨力辨力只與天線長(zhǎng)度成正比，只與天線長(zhǎng)度成正比，而與波長(zhǎng)、距離無(wú)關(guān)。而與波長(zhǎng)、距離無(wú)關(guān)。 要提高方位分辨力，只要縮要提高方位分辨力，只要縮小天線即可。小天線即可。合

52、成孔徑雷達(dá)工作原理合成孔徑雷達(dá)工作原理理論計(jì)算表明，合成孔徑雷達(dá)在沿航跡方向的分辨率為：理論計(jì)算表明，合成孔徑雷達(dá)在沿航跡方向的分辨率為： r ra a =L/2 L =L/2 L為天線長(zhǎng)度為天線長(zhǎng)度合成孔徑雷達(dá)工作原理合成孔徑雷達(dá)工作原理合成孔徑雷達(dá)工作原理合成孔徑雷達(dá)工作原理合成孔徑雷達(dá)工作原理合成孔徑雷達(dá)工作原理三、雷達(dá)圖像的特點(diǎn)三、雷達(dá)圖像的特點(diǎn) 1 1、雷達(dá)圖像幾何特征、雷達(dá)圖像幾何特征 1)1)斜距圖像比例失真斜距圖像比例失真 2)2)透視收縮透視收縮 3)3)疊掩倒像疊掩倒像A A、B B、C C大小不同大小不同 2 2、雷達(dá)回波強(qiáng)度的影響因素、雷達(dá)回波強(qiáng)度的影響因素 波長(zhǎng)波長(zhǎng) 俯角和照射帶寬度俯角和照射帶寬度 極化方式極化方式 雷達(dá)系統(tǒng)類型雷達(dá)系統(tǒng)類型 地物復(fù)介電常數(shù)地物復(fù)介電常數(shù) 地形坡度地形坡度 地表粗糙度地表粗糙度3.4 3.4 遙感圖像的分辨率遙感圖像的分辨率 空間分辨率空間分辨率 波譜分辨率波譜分辨率 輻射分辨率輻射分辨率 時(shí)間分辨率時(shí)間分辨率空間