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SEASAT Image of Death Valley, 1978
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1998年1月10日张北—尚义地震形变 第22页
第一节 引言
微波遥感分类： 被动微波遥感和主动微波遥感。
被动微波遥感 信号来源：系统自身不发射微波波束，只
是接收目标物发射或散射的微波辐射。 典型传感器：微波辐射计（该传感器为成
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第一节 引言
微波遥感的优越性 微波对地物有一定穿透能力
1.微波穿透植物层的深度，取决于植物的含水量，密 度，波长和入射角。如果波长足够长而入射角又接近 天底角，则微波可穿透植被区而到达地面。因此，微 波频率的高端（波长较短）只能获得植被层顶部的信 息，而微波频率的低端（波长较长），则可以获得植 被层底层甚至地表以下的信息。
产生干涉现象的电磁波称为相干波。第28页ຫໍສະໝຸດ 一、电磁波的基本特征与微波
2、相干性和非相干性 相干波，产生干涉现象的电磁波被称为相
干波。一般地，凡是单色波都是相干波。 波的相干性导致微波雷达图像的像片上会
出现颗粒状或斑点状的特征。
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一、电磁波的基本特征与微波
3、衍射 衍射的定义： 如果电磁波投射在一个它不能透过的有限大 小的障碍物上，将会有一部分波从障碍物的边 界外通过。这部分波在超越障碍物时，会改变 方向绕过其边缘达到障碍物后面，这种使一些 辐射量发生改变的现象称为电磁波衍射。
围内观察到的“颜色”则取决于研究对象面或体 的几何特性以及体界电特性，这样，将微波、可 见光和红外辐射配合运用，就能够研究表面上几 何的和体介电的特性以及分子谐振的特性。
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另外，微波还可以提供某些附加的特性，这 使其在某些应用方面具有独到之处。例如，根 据不同类型冰的介电常数不同可以探测海冰的 结构和分类；根据含盐度对水的介电常数的影 响可以探测海水的含盐度等等。
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云 层 对 无 线 电 波 从 空 间 到 地 面 之 间 传 输 的 影 响
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微波的衰减
不同能见度下，微波在海平面云雾水平路径的衰 减率
能见度 可见光
红外
94GHz 37GHz
(m) （dB/km) （dB/km) （dB/km) （dB/km)
152
120
305
60
610
30
1219
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第一节 引言
微波遥感的优越性 微波遥感的主动方式可进行干涉测量
可以对地形变化进行监测。
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第一节 引言
微波遥感的不足 雷达传感器的空间分辨能力比可见光和红外传
感器低 其特殊的成像方式使得数据处理和解译相对困
难 与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上
一致
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SEASAT Image of Los Angeles, 1978
像传感器）
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第一节 引言 主动微波遥感 ������ 信号来源：系统自身发射微波辐射，
并接收从目标反射或散射回来的电磁波。 ������ 典型传感器：高度计、散射计（均为
非成像传感器）和成像雷达。
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第二节 电磁波理论与微波
电磁波：以波动的形式在空间传播并传递 电磁能量的交变电磁场。
某些信息 如：测距；海洋动力场
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微波测得的信息与红外和可见光所测信息互为补 充：
利用微波得到的信息在与红外和可见光波段测得的 信息是不同的。因此联合使用这三个波段的信息，
在可见光近红外波段所观测的颜色基本上取决于 其结果可以相互补充，更全面地了解被测物体的特
植被和土壤表层分子的谐振特性，而微波波段范 性。
微波遥感
遥感学院
第一章 微波遥感基础
第一节 引言
遥感, Remote Sensing,简称RS 根据传感器的探测波段，遥感可分为 （1）紫外遥感:波长范围为0.01～0.38μm （2）可见光遥感:波长范围：0.38～0.76μm （3）红外遥感:波长范围为0.76～1000μm （4）微波遥感:波长范围为1 mm～1 m （5）多波段遥感
电磁波具有波长（或频率）、传播方向、 振幅和极化面（亦称偏振面）四个基本物 理量。
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一、电磁波的基本特征与微波
1、叠加原理 叠加原理的内容
当空间同时存在由两个或两个以上的波源产生的波时， 每个波并不因其他的波的存在而改变其传播规律，仍 保持原有的频率或波长和振动方向，按照自己的传播 方向继续前进，而空间相遇点的振动的物理量等于各 个独立波在该点激起的振动物理量之和。
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为什么要研究微波遥感？
微波遥感的特点
微波遥感究竟能解决哪些其他遥感手段 （光学、红外）所不能解决的问题？
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光学和红外遥感取得了巨大的成功！
北京（30米）
台北（0.6米）
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可见光所遭遇的难题
地球上经常有40%-60%的地区被云层覆盖着，尤其是占地球面 积五分之三的海洋上，气候条件变化更大，经常被云层遮蔽。
10
24
0.88
0.19
12
0.32
0.062
6
0.13
0.022
3
0.044
0.009
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雨 对 无 线 电 波 从 空 间 到 地 面 之 间 传 输 的 影 响
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烟雾和尘埃对微波的衰减比较复杂，目前 尚无定量的系统资料，但从烟雾和尘埃对红外 波段的衰减特性变化可得出，波长越长，衰减 越小。
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微波信号穿过植被的穿透性
1厘米波长
1米波长
由树顶反射的微波信号
由树顶、树 干、地面反 射的信号
由树顶、树 干反射的信 号
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2. 微波穿透土壤的深度与土壤湿度、类型及工作 频率有关。
不同类型土壤的穿透深度与土壤湿度的关系
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第一节 引言
微波遥感的优越性 微波提供不同于可见光和红外遥感所能提供的
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一、电磁波的基本特征与微波
1、叠加原理 叠加原理的作用
将任何复杂的 波动看成很多 简单的较易理 解的波形叠加 的结果。
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一、电磁波的基本特征与微波
2、相干性和非相干性 干涉的定义： 由两个（或两个以上）频率、振动方向相同，
相位相同或相位差恒定的电磁波在空间叠加时， 合成波振幅为各个波的振幅矢量和。因此，会出 现 交叠区某些地方振动加强，某些地方振动减弱 或完全抵消的现象。这种现象称为干涉。
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第一节 引言
微波遥感的优越性 微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力。
微波具有穿透云层、雾和小雨的能力，而且太阳辐射 对辐射测量没有太大的影响。因此微波辐射测量既可 在恶劣的气候条件下，也可以在白天和黑夜发挥作用， 具有较强的全天候、全天时的工作能力，这一特性优 于可见光和红外波段的探测系统。