微波遥感基础：第二章 合成孔径雷达原理

"微波遥感课件——第二章 合成孔径雷达基础1.pdf" 微波遥感是一种利用微波波段进行地球表面探测的技术，其主要原理是通过发射和接收来自地表的反射微波信号来获取地表信息。在本章中，课程详细介绍了雷达遥感的基础知识，特别是合成孔径雷达（SAR）的工作原理和特性。 首先，雷达遥感的基础建立在电磁波的传播特性之上。电磁波包括电场矢量E和磁场矢量M，两者相互垂直，并且都垂直于波的传播方向C。电磁波的特性包括波长、相干性、叠加性和极化。波长是描述电磁波的重要参数，它决定了电磁波的频率，而频率则影响了雷达系统的分辨率和探测能力。在均匀介质中，电磁波的电场和磁场会随时间呈正弦规律变化。 微波遥感主要使用的是微波波段，范围大致在1毫米到1米之间。这一波段的电磁波能穿透云层和烟雾，因此在气象观测、海洋监测、森林调查等领域有着广泛的应用。不同波长的电磁波与地物的相互作用不同，使得微波遥感能够获取多样化的地表信息。 合成孔径雷达（SAR）是一种特殊的雷达系统，它通过飞机或卫星上的天线在运动过程中产生一个相当于静态大天线的“合成孔径”。SAR利用雷达发射的微波脉冲照射地面，然后接收反射回来的信号。由于天线的运动，多个位置上的信号可以被合成，从而获得高分辨率的图像。SAR影像的主要特性包括其相干成像能力，这使得它可以生成具有清晰边缘和细节的图像。 本章内容分为四部分： 1. 雷达遥感物理基础：讲解了电磁波的基本性质，如波长、频率、极化以及它们在雷达遥感中的作用。 2. 真实孔径雷达基本原理：介绍了传统雷达的工作方式，即天线孔径大小直接影响图像分辨率。 3. SAR系统基本原理：详细阐述了SAR如何通过合成孔径技术提高成像分辨率。 4. SAR影像的主要特性：探讨了SAR图像的特点，如其对地表特征的敏感性、多极化信息和干涉测量能力。 通过学习这一章，我们可以深入理解微波遥感特别是SAR技术的工作原理，为后续的遥感图像处理和分析打下坚实的基础。