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
波段 波长(cm) K 1.13-1.67 Ka 1.67-2.42
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 • 应用领域：地形-地壳-火山-。。。。
奋进号发回的堪斯加DEM立体图象
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
（3）雷达的结构
发射机
转换开关
天线
监视器
接受机
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。
X 2.42-3.66 G 3.66-5.13 C 5.13-7.39 S 7.39-11.52 Ls 11.52-
17.63 L 17.63-
常用波段
2.15-2.2cm (高度计） 2.05cm （散射计） 3cm SAR成像雷达
6.7cm SAR成像雷达 10cm SAR成像雷达
23.5cm SAR成像雷达
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ERS－l和ERS－2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。
雷达数据成像
目标
真实孔径雷达：在同 位置接收目标的回波 信号。
目标
合成孔径雷达：在不 同位置接收同一地物 的回波信号。
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