微波遥感课件：第二章 合成孔径雷达基础解析

"微波遥感课程的第二章主要涵盖了合成孔径雷达(SAR)的基础知识，由授课教师廖明生制作。文档内容包括雷达遥感的物理基础、真实孔径雷达的基本原理、SAR系统的基本原理以及SAR影像的主要特性。其中详细讲解了真实孔径雷达的工作原理、工作流程、地表类型对雷达图像的影响，以及相干成像的特点。" 在微波遥感领域，合成孔径雷达是一种重要的遥感技术，它利用雷达系统发射和接收的微波信号来获取地表的信息。SAR利用飞行器运动产生的合成孔径，以获得高分辨率的图像。在第二章中，首先介绍了雷达遥感的基本原理，涉及电磁波与地表交互的物理过程。 真实孔径雷达（Real Aperture Radar, RAR）是SAR的基础，其基本工作原理是雷达发射一束电磁波，这些波在地表散射后被雷达接收。通过分析回波的相位和强度，可以推断地表的特征。图2-5展示了真实孔径雷达的工作流程，而图2-6则进一步详细解释了这一过程，包括入射波、散射波以及成像的步骤。 在真实孔径雷达基本原理部分，提到了不同地表类型（如平坦地形、森林、农田、山地和城市）对雷达图像的影响。例如，平坦地面、森林、农田、粗糙表面和城市在雷达图像上呈现出不同的特征，这取决于地表散射特性的差异。 相干成像是SAR的一个关键特性，它涉及到相位的概念。雷达系统发射的电磁波与接收的回波必须保持相干性，即频率稳定，以实现精确的空间定位。相干性使得SAR能够通过测量回波的相位信息来创建高分辨率的图像。每个像素的相位信息在影像数据中以复数的形式记录，实部和虚部分别代表图像的幅度和相位信息。 通过这些基础知识的学习，读者可以更好地理解合成孔径雷达的工作机制，以及如何利用雷达信号分析地表特性，这对于遥感、地理信息系统(GIS)以及地球科学等领域具有重要意义。