SAR基础值莫识.pptx

SAR基础知识技术支持邮箱：ENVI-IDL@技术支持热线：400-819-2881-5官方技术博客：/enviidl主要内容1、SAR基础2、InSAR基础3、InSAR技术与地表形变1、SAR基础Radar概念Radar（Radio Detection And Ranging），一个Radar系统主要包括三个功能：发射微波信号到场景接收从场景中传回的部分后向散射能量观测返回的强度（检测）和延时（测距）信号RAR——真实孔径雷达成像分辨率 雷达天线长度SAR——合成孔径雷达SAR（Synthetic Aperture Radar）：合成孔径雷达用一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动，在不同位置上接收同一地物的回波信号并进行相关解调压缩处理的侧视雷达。可以获取高分辨率的地球表面图像，是目前广泛使用的雷达系统。几个波的概念?波长λ和频率f的关系： λ=c/f振幅A和强度I：I=反映电磁波能量相位（phase）：描述波的振动状态的物理量 ， L：传播距离极化（polarization)，光学中叫偏振SAR参数——波长雷达遥感使用的微波部分的电磁频谱，频率??从0.3GHz至300 GHz，波长从1米到1毫米。微波中常用的波段有：P-band = ~ 65 cm AIRSAR L-band = ~ 23 cm JERS-1 SAR, ALOS PALSAR S-band = ~ 10 cm Almaz-1 C-band = ~ 5 cm ERS-1/2 SAR, RADARSAT-1/2, ENVISAT ASAR, RISAT-1 X-band = ~ 3 cm TerraSAR-X-1 , COSMO-SkyMed K-band = ~ 1.2 cm 军事领域 波长越长穿透能力就越强，如波长大于2cm的雷达系统不会受到云的影响。SAR参数——波长雷达频率的应用：冰雪识别，小型特征，使用X-band地质制图，大型特征，使用L-band叶面渗透，最好使用低频率，如P-band一般情况，C-band是折中波段波段名称的字母是早起军事应用遗留下来的SAR参数——极化极化：电磁波振动的矢量方向，即电场的方向SAR参数——极化特点当雷达作用于地球表面时，其极化方式可能改变，产生随机极化反射信号，其中包含水平和垂直两种分量极化方式是否改变取决于目标的物理和电特性雷达可以接收反射信号的水平和垂直极化分量四种模式：HH、VV、HV、VH对于同一区域，不同极化方式获取的图像不同SAR参数——极化美国航天飞机SAR获取的XVV、CHV、LHV的图像不同波长、 不同极化的散射机理差异SAR参数——入射角(视角)入射角是雷达波束与垂直表面直线之间的夹角（θ）。微波与表面的相互作用复杂，不同的角度区域会产生不同的回波。小入射角通常返回较强的信号，随入射角增加，返回信号逐渐减弱根据雷达距离地表高度的情况，入射角会随着近距离到远距离的改变而改变，从而影响成像几何。SAR参数——入射角不同地物随入射角变化的反射率变化情况入射角与雷达后向散射的关系不同的应用选择相应装置的依据反射率随着入射角的增大而减小SAR的观测几何距离向(Range)：像平面内垂直于飞行方向斜距(Slant range)：雷达到目标的距离方向，雷达探测斜距方向的回波信号地距(Ground range)：将斜距投影到地球表面，是地面物体间的真实距离方位向(Azimuth)：平行于飞行方向SAR图像几何分辨率距离分辨率Range侧视方向上的分辨率称为距离分辨率包括斜距分辨率和地距分辨率方位分辨率Azimuth沿航线方向上的分辨率，也称沿迹分辨率SAR图像几何特征雷达图像的构像几何学属于斜距投影类型斜距投影是以天线为中心，以斜距为半径的同心圆在像面空间上的投影方位向的比例尺是个常量距离向的比例尺由地面目标的位置由该目标到雷达天线的距离决定SR=GR*sinθ斜距影像地距影像SAR图像几何特征在雷达成像中，地物目标的位置在方位向是按飞行平台的时序记录成像的在距离向上是按照地物目标反射信息的先后记录成像的在高程上即使微小变化都可造成相当大范围的扭曲这些诱导因子包括透视收缩、叠掩、阴影SAR图像几何特征：透视收缩透视收缩山上面向雷达的一面在图像上被压缩，这一部分往往表现为较高的亮度SAR图像几何特征用DEM校正不用DEM校正需要提供高分辨率的DEM数据，透视收缩可通过几何校正和辐射定标进行校正SAR图像几何特征：叠掩叠掩当面向雷达的山坡很陡时，出现山顶比山底更接近雷达，因此在图像的距离方向，山顶与山底的相对位置出现颠倒SAR图像几何特征：叠掩叠掩SAR图像几何特征：阴影阴影地面上雷达信号照射不到的部分SAR图像几何特征在地形起伏的区域一般迎面坡是前向收缩坡度较大时，顶底叠