遥感原理与方法9PPT.ppt

9.3 微波遥感 ★无源微波遥感：所用的传感器本身不发射电磁波，只靠接收目标和背景所发射的微波能量来探测目标特性。它所收到的电磁波信号强度与目标的发射率有关，也与目标、背景的温度、性质，特别是目标物的表面温度密切相关。因此，其辐射测量等效于估计温度。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ★有源微波遥感：所用的传感器本身发射微波去照射目标，然后接收目标反射或散射回来的微波信号，通过检测、分析回来的信号，确定目标的各种特性及目标对传感器的距离和方位。有源微波传感器记录的有关目标和背景的图像或数据，与目标、背景的发射率无关，也与日照变化无关，图像较稳定、清晰，易识别。如果合理的选择频率、极化方式和波束照射角，可获得较好的遥感效果。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波的衰减 使用卫星和飞机上的微波传感器进行观测成像时，由于微波要通过位于传感器和目标之间的大气，所以会受到大气分子的吸收和散射，结果引起衰减。衰减强度与传输距离成指数关系。对应于单位距离的衰减量叫衰减系数(attenuation coefficient)。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波的辐射 根据辐射原理，地球表面除辐射可见光、红外线以外，也辐射微弱的微波。黑体的辐射用普朗克定律表示，普通的物体不一定是黑体，从热辐射中测量物理温度时必须用发射率ε进行修正。因此，目标的物理温度T和被测的亮度温度TB的关系是 TB=ε1/4T。 物体的发射率为0≤ε≤1，随物体的介电常数及表面的粗糙度等物理性质和频率、偏振特性、入射角、方位角而变化。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波的辐射 微波辐射计可以测量的是亮度温度，而与测量目标物的性质及状态直接联系的是发射率和物理温度。为此必须把发射率和物理温度分开，或者研究出把亮度温度中包含的大气辐射成分分开的算法。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波的表面散射 在两个介质的分界面上，当电磁波从一个介质中射入时，会在分界面上产生散射，这种散射叫表面散射。表面散射的强度随介质表面的复介电常数的增加而增大，其散射角特性由表面的粗糙度决定。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波遥感的特点 1)全天时工作，不受时间限制，即使在夜间也能工作。这是由于微波传感器利用大地辐射中微波成分或雷达发射的微波来进行遥感，与太阳辐射无关。 2)全天候工作，不受云、雾和小雨的影响。这是由于微波能穿透云、雾和小雨。 3)对某些地物有一定的穿透能力，可在一定程度上获取隐伏的信息。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波遥感的特点 4)微波传感器的天线方向可调整，这样可增多所获地表特性。例如，适当调节天线的主向，可在图像上产生适量的阴影，以突出地貌的形态特征和敏感地形的细节。 5)微波传感器接收到的微波信号与物质组成、结构有关，能反映出被探测物体在微波波段表现的特征，这是同在可见光、红外、紫外波段所表现的特征完全不同的。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波遥感的特点 6)微波传感器可采用多种频率、多种极化方式、多个视角进行工作，来获取目标的空间关系、形状尺寸、表面粗糙度、对称性和复介电特性等方面的信息。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ① 微波遥感特性 ●微波遥感的特点 微波遥感的弱点：1）不能记录与颜色有关的信息，人们解译识别较为困难; 2)设备大而复杂，价格昂贵，相应的微波遥感资料的商品化程度低，获取较为困难; 3)图像有特有的畸变，校正过程复杂，技术难度高。 按照不同微波传感器所使用的电磁波谱段，可将整个微波分为8个频段。不同国家、不同部门的划分方式并不完全相同。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ② 微波传感器及其分类 ●微波传感器的结构及工作原理 微波传感器统称为雷达（Radar），是“无线电探测和测距”（Radio Detection and Ranging）的缩写词。雷达最早出现于20世纪30年代，目前已成为获取遥感信息的重要方式之一，被广泛地应用于军事与国民经济的各个部门。 第9章 高光谱与微波遥感 9.3 微波遥感 ② 微