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1、雷达成像原理,微波辐射与雷达遥感基础,1.人工发射的探测波束 Radar 雷达 微波 Lidar 激光 紫外-可见红外微波 Sonar 声纳 2. 波谱特征 发射性好 波束窄 方向性好 受大地电磁辐射影响小 可以穿透大气层，具全天候工作能力 对地表具一定的穿透力,（2）微波波谱,（3）雷达的结构,发射机,转换开关,监视器,接受机,天线,雷达数据成像,真实孔径雷达：侧视雷达向侧面发射一束脉冲，地物的反射回波，由天线收集，记录。 合成孔径雷达：利用一个小天线作为单个辐射单元，沿一直线方向不断移动，在移动中选择若干位置发射信号，接收相应的发射位置的回波信号，存贮接收信号的振幅和相位。,雷达数据成像,
2、合成孔径雷达：在不同位置接收同一地物的回波信号。,目标,目标,真实孔径雷达：在同位置接收目标的回波信号。,真实孔径侧视雷达 天线特性 发射与接收 脉冲信号与处理 影响信号强度的主要因素 地物特性、形状、坡向、地表粗造度 距离分辨力脉冲发射方向上能分辨两个目标的最小距离 Rr=c/2*sec （ -脉冲宽度 -俯角） 方位分辨力 -相邻两波束间能分辨两目标的最小距离 R =R （-波辫角 R-斜距）,t,合成孔径侧视雷达 工作过程,2km R ,4m,R 400km,8m,Ls 2km,V,=4cm,方位分辨率 按真实孔径计算： R =R= /d*R 有：0.04/8*400000=2000m
3、按合成孔径计算：Rs =/Ls*R Ls= R = /d*R 则有：RS=d=8m 由于是双程位移 则有：RS=d/2=4m,水平极化和垂直极化,水平极化：电磁波的电场矢量与入射面垂直(入射波与目标表面入射波处的法线所组成的平面) 垂直极化：电磁波的电场矢量与入射面平行 极化方式对目标回波强度影响很大,北极微波扫描图象 色调-白色-0K深红色-312K,侧视雷达图象,加拿大Radarsat 航天飞机sic-x,渤海湾SIR图像,渤海湾SIR图像,渤海湾SIR图像,渤海湾SIR图像,道路、村庄、土地利用,干涉雷达与立体成像,干涉雷达（INSAR) 差分干涉雷达与DEM数据立体成像 精度=波长量级
4、 应用领域：地形-地壳-火山-。,信号路径差 r=r2-r1=BII,r2,r2,B,视线向分量 随着目标的高度变化,H,干涉纹图亮度 -,相位相干图 - 亮度0-1,SIR-C INSAR DEM数据,奋进号发回的堪斯加DEM立体图象,常用雷达卫星系统,RADASAT,RADARSAT-2,ERSENVISAT,由欧洲空间局（ESA）控制，提供第一幅商业用途的微波雷达数据的ERS卫星，ERS-1和2分别于1991年7月1995年4月发射。,非成像传感器,微波散射计：测量地物表面（体积）的散射或反射特性，用于研究极化和波长变化对目标散射特征的影响。 雷达高度计：根据往返双程的时延，测量计算到目标距离。 无线电地下探测器：测量地下及其分界的装置。煤层探测仪,全天候遥感模式： 白昼、阴天、天雾、雨天环境下的遥感 智能传感器 多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相为一体，并与GPS相干激光测高及激光断面扫描技术相集成，形成。 雷达干涉测量技术（INSAR） 提供大范围内的DEM（数字高程模型） 差分干涉雷达技术（D-INSAR）用来监测地表的水平和垂直移动 土地利用状况的变化 精度可达到3m（近程）9cm（远程） 利用ERSl和ERS2的重复轨道数据，导出5cm最佳精度的DEM数据 差分干涉雷达测定相对位移量可达到厘米-毫米级精度。,