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微波遥感期末知识点复习资料

1.微波遥感分类

主动微波遥感，被动微波遥感

微波辐射计，微波散射计，微波⾼度计，成像雷达

真实孔径雷达，合成孔径雷达，机载和星载

⼲涉SAR，极化SAR

2.微波遥感的意义

全天候，全天时，植被穿透性，地表穿透性，独特的遥感机理，⼲涉测量能⼒，多极化，多波段，⾼分辨率，与其它遥感⼿段

互补

电磁波谱

微波波谱

微波波段：0.1-100cm

短K-X-C-S-L-P长

为什么星载雷达系统不采⽤K/P波段？

答：K波段波长短，虽然有较好精确性，但是此波长可以被⽔蒸⽓强烈吸收，使这⼀波段的雷达不能在⾬中和有雾的天⽓使

⽤。

P波段波长较长，由于微波穿过⼤⽓层时会产⽣法拉第旋转，低频长波旋转程度⼤，极⼤限制了空基P波段微波遥感系统的可

⾏性。且由于波长较长其分辨率低。

⽬标的散射特性与哪些因素有关？

电磁波辐射在⾮均匀媒质或各向异性媒质中传播时多⽅位、多⾓度地改变原来传播⽅向的现象，即⽬标对⼊射电磁波能量的重

定向。

瑞利散射：(a0.1λ)散射光波长等于⼊射光波长，散射粒⼦

远⼩于⼊射光波长。

⽶⽒散射：(0.1λa10λ)当⼤⽓中粒⼦的直径与辐射的波长相当

时发⽣的散射。

光学(⾮选择性)散射（10λa）散射粒⼦的粒径⽐辐射波长⼤得多时发

⽣的散射，散射系数与波长⽆关。

⽬标的散射特性⾸先取决于⽬标尺⼨和雷达波长间的关系（粗糙度），⼊射⾓、介电特性（介电常数增加，反射增加）和极化

特性。

如何提⾼真实孔径雷达分辨率？

距离分辨率（地距分辨率）Rg=(tc/2)secβ

斜距分辨率Rr=tc/2(沿波束⽅向)

脉冲宽度越⼩，俯⾓越⼩，距离分辨率越⾼，俯⾓太⼩地形影响严重，当俯⾓⼀定时，减⼩脉冲宽度可提⾼距离分辨率，所以

合成孔径雷达在距离向采⽤脉冲压缩技术chirp（距离压缩）

⽅位向分辨率Ra=(λ/d)R(⼜R=H/sinβ=H/cosθ)

提⾼⽅位分辨率=加⼤天线孔径，波长较短电磁波，缩短观测距离合成孔径技术

合成孔径雷达分辨率与哪些参数相关？

距离向分辨率Rg=(tc/2)/cosβ

⽅位向分辨率Ls=βsR=D/2

什么是多视？

多视：⽤平均法减低相⼲观测系统上特有的乘性随机噪声光斑；把合成孔径长度分为N个区间，每区间内⽅位压缩后相加平

均，N为视数降低了空间分辨率，换取辐射分辨率的提⾼

SAR图像有哪些特点？

1.穿透性：

⼤⽓对电磁波的衰减与电磁波有关，波长越长，衰减越⼩

2．斑点噪声：

雷达图像上每个像素的信号是电磁波与各微散射体相互之间加强或减弱作⽤的集成，在影像中以斑点的形式表现出来。

成像前：多视处理成像后：滤波处理

3.SAR侧视成像的⼏何特征：

(1)斜距显⽰的距离压缩

斜距成像的雷达影像在距离向呈图像压缩的⼏何失真现象

靠近星下点的⽬标成像压缩现象严重

(2)侧视SAR阴影

起伏地形的雷达影像在后坡出现暗区的图像缺失现象

(3)侧视SAR透视收缩

起伏地形的雷达影像⼭坡长度按⽐例计算后,⽐实际长度短

(4)侧视SAR叠掩（顶底位移）

⼭顶部分的回波⽐⼭脚部分的回波更早被雷达接收记录，从⽽使⼭顶影

像“叠置”在⼭底之前的图像失真现象

(5)SAR图像左右、上下倒置

列出常⽤的星载SAR系统及其主要参数

SEASAT美国、ERS-1欧洲、JERS-1⽇本、ERS-2、RADARSAT-1加拿⼤、SRTM美国、ASAR（美国Envisat卫星）、

POLSAR（⽇本ALOS卫星）、TerraSAR-X德国、RADARSAT-2、TanDEM-X德国

InSAR基本原理与处理流程

基本原理：

基本步骤流程：

影像配准过程：

1.相⼲系数法

2.最⼤⼲涉频谱法

3.平均波动函数法

从粗到细匹配策略：

特征点提取?选择兴趣算⼦挑选候选点

基于灰度的粗匹配?确定下⼀级匹配的初始值

整体概率松弛匹配?改善抗噪声能⼒，提⾼可靠性

最⼩⼆乘匹配?逐点精化，达到⼦像素级的精度

卷积频谱的截⽌频率2η对应于信号的奈奎斯特（Nyquist）频率，即采样频率1/T不能够⼩于截⽌频率的2倍

过采样：在进⾏影像相乘的操作之前，增加原始的复数影像之采样率。简单地说，先对原始影像进⾏2倍的重采样。

⼲涉图⽣成的前置滤波和后置滤波：

前置滤波：在⽣成⼲涉图之前对原始的复数⼲涉影像进⾏滤波

后置滤波：在形成⼲涉图后，对⼲涉图进⾏滤波

去除平地效应：假设⼀个平均的⾼度，根据轨道参数估算平地效应。计算⼲涉图的频谱，取出最⼤频率值，并去除掉该频率分

量