雷达遥感原理与前沿技术.ppt

雷达遥感雷达遥感应应用技用技术术研研讨讨会会 雷达遥感原理与前沿技术 报告人：邵芸 中国科学院遥感应用研究所2006年12月14日1.报告提纲雷达遥感原理应用实例水稻长势监测与土地覆盖调查洪水监测雷达穿透特性研究中科院遥感所 邵芸，2006.12.142.雷达遥感原理主动式微波遥感器,合成孔径雷达（SAR）,全天时,全天候,一定的穿透能力中科院遥感所 邵芸，2006.12.143.中科院遥感所 邵芸，2006.12.144.雷达遥感原理Radar:Abbreviation for Radio Detection and RangingRadar:Abbreviation for Radio Detection and Ranging中科院遥感所 邵芸，2006.12.145.雷达遥感原理中科院遥感所 邵芸，2006.12.146.雷达遥感原理中科院遥感所 邵芸，2006.12.14孔径合成原理图7.雷达遥感原理中科院遥感所 邵芸，2006.12.14测距成像与角成像8.雷达遥感原理中科院遥感所 邵芸，2006.12.149.雷达遥感原理中科院遥感所 邵芸，2006.12.1410.雷达遥感原理SAR系统记录的后向散射系数，sigma0：系统参数：波段(X，C，L)，入射角，极化状态(HH，HV，VH，VV，园极化，椭圆极化)目标特性参数：几何特性：粗糙度，几何形态，方向方位，点目标，面散射，体散射 介电特性：主要与含水量相关，也与含盐量有关中科院遥感所 邵芸，2006.12.1411.雷达遥感原理中科院遥感所 邵芸，2006.12.1412.雷达遥感原理中科院遥感所 邵芸，2006.12.1413.角反射器效角反射器效应应漫反射漫反射镜镜面反射面反射中科院遥感所 邵芸，2006.12.1414.航天SAR系统 Seasat SAR(1978)Seasat SAR(1978)，SIR-A(1981),SIR-B(1984),)SIR-A(1981),SIR-B(1984),)：L L波段，波段，波段，波段，HHHH极化极化极化极化 Almaz (1990):S Almaz (1990):S波段，波段，波段，波段，HHHH极化极化极化极化 ERS-1 SAR(1991)ERS-1 SAR(1991)，ERS-2 SAR(1995):CERS-2 SAR(1995):C波段，波段，波段，波段，VVVV极化极化极化极化 Radarsat(1995)Radarsat(1995)：C C波段，波段，波段，波段，HHHH极化极化极化极化 JERS-1 SAR(1991):L JERS-1 SAR(1991):L波段，波段，波段，波段，HHHH极化极化极化极化 SIR-C/X-SAR(1994)SIR-C/X-SAR(1994)：(L,C,X(L,C,X 波段，极化、干涉波段，极化、干涉波段，极化、干涉波段，极化、干涉测测测测量量量量)Radarsat 2(2007)Radarsat 2(2007)：C C 波段，极化波段，极化波段，极化波段，极化测测测测量量量量 TerraSARTerraSARX/L(2007)X/L(2007)：X X，L L波段，极化波段，极化波段，极化波段，极化测测测测量量量量 遥感一号遥感一号遥感一号遥感一号(2006)(2006)：L L波段，波段，波段，波段，HHHH极化极化极化极化 HJHJ小小小小卫卫卫卫星星星星C(2007)C(2007)：S S波段，波段，波段，波段，HHHH极化极化极化极化15.雷达遥感原理 多参数化数据（由多参数化数据（由多参数化数据（由多参数化数据（由单单单单波段、波段、波段、波段、单单单单极化到多波段、多极化，再到全极化和干涉极化到多波段、多极化，再到全极化和干涉极化到多波段、多极化，再到全极化和干涉极化到多波段、多极化，再到全极化和干涉测测测测量）的量）的量）的量）的处处处处理方法。理方法。理方法。理方法。通通通通过过过过地物散射机制的研究，建立从雷达数据提取地物的物理、化学和生物学信息及地学地物散射机制的研究，建立从雷达数据提取地物的物理、化学和生物学信息及地学地物散射机制的研究，建立从雷达数据提取地物的物理、化学和生物学信息及地学地物散射机制的研究，建立从雷达数据提取地物的物理、化学和生物学信息及地学规规规规律的方法。律的方法。律的方法。律的方法。雷达遥感科学前沿与基本研究方法雷达遥感科学前沿与基本研究方法雷达系雷达系统统参数参数（波（波长长，极化，入射方位与角度），极化，入射方位与角度）地物参数地物参数几何空几何空间间特性，介特性，介电电特性特性后向散射模型后向散射模型分析模型分析模型雷达遥感数据雷达遥感数据雷达遥感信息雷达遥感信息雷达遥感数据雷达遥感数据处处理理（基（基础础性，目的性）性，目的性）用用户户所需所需信息知信息知识识应应用分析用分析与示范与示范中科院遥感所 邵芸，2006.12.1416.水稻长势监测与土地覆盖调查广广东东省肇省肇庆庆地区水稻生地区水稻生长长周期周期 Rice Growth Calendar 中科院遥感所 邵芸，2006.12.1417.水稻长势监测与土地覆盖调查广广东东省肇省肇庆庆地区各生地区各生长长期稻田和期稻田和农农作物照片作物照片中科院遥感所 邵芸，2006.12.1418.水稻长势监测与土地覆盖调查草本植物的典型几何草本植物的典型几何结结构和散射特征构和散射特征Geometric Structure and Backscatter characteristics中科院遥感所 邵芸，2006.12.1419.水稻长势监测与土地覆盖调查中科院遥感所 邵芸，2006.12.1420.水稻长势监测与土地覆盖调查中科院遥感所 邵芸，2006.12.1421.水稻长势监测与土地覆盖调查芭蕉甘蔗草地芡实水体建筑物后向散射系数（dB）成像时间地 物 目 标 时 域 散 射 特 性中科院遥感所 邵芸，2006.12.1422.水稻长势监测与土地覆盖调查中科院遥感所 邵芸，2006.12.1423.水稻长势监测与土地覆盖调查利用小波变换来提取道路中科院遥感所 邵芸，2006.12.1424.中科院遥感所 邵芸，2006.12.1425.中科院遥感所 邵芸，2006.12.1426.水稻长势监测与土地覆盖调查多极化多极化GlobeSAR图图像像(红红:C-HH,绿绿:C-HV,蓝蓝:C-VV中科院遥感所 邵芸，2006.12.1427.水稻长势监测与土地覆盖调查中科院遥感所 邵芸，2006.12.1428.水稻长势监测与土地覆盖调查芭蕉甘蔗木薯水稻收割稻田葡萄芡实水体中科院遥感所 邵芸，2006.12.1429.极化雷达信息提取极化雷达信息提取-利用极化雷达数据采用神利用极化雷达数据采用神经经网网络进络进行地物分行地物分类类30.香蕉、成熟水稻、稻茬和水体的极化度香蕉、成熟水稻、稻茬和水体的极化度31.水体（左上）、香蕉（右上）、水稻（左下）和稻茬的极度响水体（左上）、香蕉（右上）、水稻（左下）和稻茬的极度响应应32.水稻长势监测与土地覆盖调查中科院遥感所 邵芸，2006.12.1433.洪水监测雷达遥感在洪水雷达遥感在洪水监测监测中的主要中的主要优势优势在于全天在于全天侯、全天侯、全天时时成像和成像和对对水体的清晰反映。水体的清晰反映。提供洪水提供洪水发发展展趋势趋势和灾害和灾害损损失情况。失情况。可以可以实时实时地提供洪水分布、堤地提供洪水分布、堤坝溃坝溃决、运决、运输输线线路断路断毁毁情况，情况，为为各各级级政府政府组织组织抗洪救灾和抗洪救灾和灾后重建工作提供准确数据。灾后重建工作提供准确数据。中科院遥感所 邵芸，2006.12.1434.洪水监测1998年洪水年洪水监测所用的雷达和光学遥感数据所用的雷达和光学遥感数据加拿大Radarsat数据：中科院遥感卫星地面站接受，中科院遥感所处理，获取周期为3天。L-SAR数据：中科院电子所研制，搭载在中科院遥感所的飞机上获取数据，数据由中科院遥感所分析处理，获取周期为5天。ERR数据：由国家遥感中心获取并处理分析。NOAA气象卫星数据：在中科院遥感每天一次，当日可完成处理分析。背景数据：洪水发生前正常情况下的TM图像或航片，国家资源与环境数据库。分析产品：淹没损失报告、洪水分布图等。中科院遥感所 邵芸，2006.12.1435.洪水监测中科院遥感所 邵芸，2006.12.1436.洪水监测中科院遥感所 邵芸，2006.12.1437.洪水监测中科院遥感所 邵芸，2006.12.1438.SAR穿透特性研究中科院遥感所 邵芸，2006.12.14利用SIR-C图像探测宁夏与陕西交界处的明(1474 A.D.and 1531 A.D.)隋(585 A.D.)古长城39.SAR穿透特性研究中科院遥感所 邵芸，2006.12.1440.SAR穿透特性研究中科院遥感所 邵芸，2006.12.1441.SAR穿透特性研究中科院遥感所 邵芸，2006.12.1442.SAR穿透特性研究中科院遥感所 邵芸，2006.12.1443.SAR穿透特性研究中科院遥感所 邵芸，2006.12.1444.中科院遥感所 邵芸，2006.12.14参考文献：1、Guo Huadong(ed.),2001,Radar Remote Sensing Applications in China,Taylor&Francis Books Ltd(泰勒-弗兰西斯出版社),英国伦敦,2000，共244页（Shao Yun:Associate Editor）,中文版：郭华东主编，1999，中国雷达遥感图像分析，科学出版社，共244页2、郭华东等著，2000，雷达对地观测理论与应用，（国家自然科学基金委优秀研究果专著出版基金资助项目）,科学出版社，北京，20003、陈述彭，童庆禧，郭华东，遥感信息机理研究，科学出版社，北京，1998.4、魏钟铨等著，合成孔径雷达卫星，科学出版社，北京，2001，（邵芸：第十二章，pp.252-263）5、Ulaby，F.T.，et al,Microwave Remote Sensing，Vol.1，2，3,Artech House,Norwood.19866、Henderson,F.M.,Lewis,A.J.,Principles and Applications of Imaging Radar,Manual of Remote Sensing,3rd Edition,vol.2,John Wiley&Sons,Inc45.Thank You!Shao YunInstitute of Remote Sensing Applications,Chinese Academy of Sciences,Beijing,ChinaTel:86-10-64876313Fax:[phone]Y中科院遥感所 邵芸，2006.12.1446.