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1、陈 启 浩 信息工程学院 遥感科学与技术系 微波遥感微波遥感 2017/9/5 先行先行/后续课程后续课程 先行专业主干课程： 遥感原理与应用,2 航空与航天数据获取,3 遥感图像解译与制图,3 遥感仪器与软件应用,4 遥感图像处理,4 GNSS原理及其应用,4 地理信息系统原理,4 后续选修课程： 雷达干涉测量,6 地质与灾害遥感,6 大气遥感与雾霾监测,6 海岛与海岸带遥感,6 国土资源遥感,6 对地观测与全球变化,7 2课程导入 课程简介与绪论 微 波 遥 感 5 什么是遥感？什么是遥感？ 3课程导入 课程简介与绪论 什么是微波遥感？ 遥感是利用地面、高空、外层空间的不同平台上对电磁波
2、敏感的传感器(光学、微波、激光传感器等)，在远离目标和 非接触目标的条件下探测目标物体，获取其反射、辐射或散 射的电磁波信息（影像或非影像数据)，并对其进行处理、 分析提取目标几何、物理属性并应用的一门科学和技术 遥感研究的基本问题遥感研究的基本问题 4课程导入 课程简介与绪论 “洞察秋毫于千里之外” 遥感学科基本问题：如何远距离获取、处理、分析地表目标如何远距离获取、处理、分析地表目标 的几何分布及属性信息的几何分布及属性信息。 1.采用什么电磁波段对目标进行探测？ 可以是可见光可见光/ /近红外近红外、热红外热红外光学遥感，可以是微波遥感。 2.探测的对象是什么？ 包括自然景观、形态、人工
3、设施等及其变化信息。 遥感研究的基本问题遥感研究的基本问题 5课程导入 课程简介与绪论 “洞察秋毫于千里之外” 遥感学科基本问题：如何远距离获取、处理、分析地表目标如何远距离获取、处理、分析地表目标 的几何分布及属性信息的几何分布及属性信息。 3.怎么获取高精度数据、做到洞察秋毫？ 可通过高光谱高光谱、高空间高空间、高时间分辨率高时间分辨率遥感等予以解决。 4.怎么处理所获取的数据以提取所需信息？ 需针对所获取数据的特点发展适合的处理方法和反演模型。 测绘学科研究的基本问题测绘学科研究的基本问题 6课程导入 课程简介与绪论 测绘学科基本问题：如何获取、分析、管理和展示如何获取、分析、管理和展示
4、空间数据空间数据。 这里的“空间数据”，可以是地面及其外层空间点的几何 位置，即为大地测量学与测量工程大地测量学与测量工程二级学科要解决的基本 问题； 可以是地表自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性 信息，即为摄影测量与遥感摄影测量与遥感学科要解决的基本问题。 对这些空间数据的存储、管理、分析和展示则是地图制图地图制图 学与地理信息工程学与地理信息工程要解决的基本问题。 测绘测绘-遥感遥感-微波遥感微波遥感 7课程导入 课程简介与绪论 测绘科学测绘科学 与技术与技术 大地测量学与 测量工程 摄影测量与遥感 (遥感科学与技术) 地图制图学与 地理信息工程 光学遥感 微波遥感 可见光/近红外遥
5、感 热红外遥感 ？ 5.12汶川大地震汶川大地震-北川北川 5.12汶川大地震汶川大地震-北川北川 2008.5.15, TerraSAR-X, HH 2008.5.15, TerraSAR-X, HH 5.12汶川大地震汶川大地震-北川北川 微波遥感课程微波遥感课程 12课程导入 课程简介与绪论 微波遥感图像如何成像、如何获取？ 微波遥感图像有什么特点？ 如何解译分析微波遥感图像，如何利用 微波遥感图像获取有用信息？ 课程简介课程简介 2017/9/5 1 总体介绍总体介绍 主要教学内容 以雷达遥感为主，介绍微波遥感的基础知识基础知识、微波微波 遥感遥感原原理理、雷达图像的特点雷达图像的特点
6、、合成孔径雷达系统合成孔径雷达系统、极化极化 合成孔径雷达合成孔径雷达原理及应用、雷达干涉测量原理及应用等 内容。 为了适应国际上微波遥感技术的发展，在微波遥感 原理的基础上，增加介绍雷达干涉测量的内容；重点扩 展极化雷达极化雷达图像处理与分析图像处理与分析的内容，包括提出新思路、提出新思路、 取得新进展的方法取得新进展的方法。 2017/9/5 14课程简介 课程简介与绪论 1 总体介绍总体介绍 教学目标： 通过课程学习，掌握微波遥感基本原理微波遥感基本原理、极化雷达极化雷达图图 像像处理处理的原理与方法，了解雷达干涉测量原理，了解国际 微波遥感技术的最新发展和在各行业中的应用前景，为工 作
7、应用和科学研究打下坚实的理论基础。 2017/9/5 考核形式：（平时占40%-60%） 平时作业与考勤 + 实习报告 + 课程报告 + 期末考试 教学方式： 课堂教学(讲授+讨论) 上机实习自学 15课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 2017/9/5 教材： 1、舒宁. 微波遥感原理(修订版). 武汉大学出版社, 2003. 2、Lee J S, Pottier E; 洪文等译. 极化雷达成像基础与应 用. 北京:电子工业出版社, 2013. 16课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 17课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资
8、料 2017/9/5 参考资料： 1、Iain H Woodhouse; 董晓龙等译. 微波遥感导论M. 北京:科 学出版社, 2014. 2、匡纲要, 高贵, 蒋咏梅, 等. 合成孔径雷达目标检测理论、 算法及应用M. 长沙:国防科技大学出版社, 2007. 3、王超, 张红, 陈曦等. 全极化合成孔径雷达图像处理M. 北 京:科学出版社, 2008. 4、廖明生,林珲. 雷达干涉测量原理与信号处理基础M. 北 京:测绘出版社, 2003. 5、王超, 张红, 刘智. 星载合成孔径雷达干涉测量M. 北京:科 学出版社, 2002. 18课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资
9、料 19课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 20课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 21课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 斑点噪声统计 22课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 23课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 24课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参考资料 25课程简介 课程简介与绪论 相关电子资料：相关电子资料： 微波遥感原理微波遥感原理_舒宁舒宁.pdf 合成孔径雷达目标检测理论、算法及应用合成孔径雷达目标检测理论、算法及应用.pdf 2006_w
10、oodhouse_Introduction to Microwave Remote Sensing.pdf Educational Resources for Radar Remote Sensing .pdf 2007_InSAR Principles - Guidelines for SAR Interferometry Processing and Interpretation .pdf 2009 Polarimetric Radar Imaging From Basics to Applications.pdf 2017/9/5 26课程简介 课程简介与绪论 3 教材与参考资料教材与参
11、考资料 4 学习要求学习要求 保证课堂学习 不拘于课堂讲授，广泛阅读 多实践，多交流 【知识拓展】 e.g. 查阅资料了解微波遥感相关前沿的研 究及应用 课程报告；结合产学研项目 2017/9/5 27课程简介 课程简介与绪论 4 学习要求学习要求 2017/9/5 28课程简介 课程简介与绪论 中国地质大学（武汉）本科课程修读管理办法 联系方式联系方式 Tel：13507142393 E-mail：cugcqh （答疑邮箱）（答疑邮箱） Public E-mail：cugsar2011 Password：cugsar_2011 (课件和参考资料共享处，切勿删除邮件课件和参考资料共享处，切勿删
12、除邮件) 2017/9/5 29课程简介 课程简介与绪论 当面答疑：信工楼当面答疑：信工楼207 第第4,8,10周，周四晚周，周四晚 9-11节节 1 1 微波遥感绪论微波遥感绪论 2017/9/5 内容提纲内容提纲 微波遥感简介1 2微波遥感应用示例 3 微波遥感系统简介 4微波遥感图像赏析 微波遥感 Microwave remote sensing 被动遥感和主动遥感 Passive or active remote sensing systems 雷达系统 Radar ( Radio detection and ranging ) systems Introduction to Mic
13、rowave RS 2017/9/5 32微波遥感简介 绪论 微波遥感 被动微波遥感 雷达(Radar) Introduction to Microwave RS Radar systems and its parameters Components, radar imaging geometry, & system parameters (wavelength, polarization, & incidence angle) Radar return signatures from terrain Real aperture radar and Synthetic Aperture Rad
14、ar (SAR) Both side-looking 2017/9/5 33微波遥感简介 绪论 Microwave Remote Sensing Microwaves are capable of penetrating the atmosphere under virtually all conditions Depending on the wavelengths involved, microwave energy can “see through” haze, light rain and snow, clouds, and smoke Microwave reflections or
15、 emissions from earth materials afford us a markedly different “view” of the environment One far removed from the views experienced by sensing light or heat 2017/9/5 34微波遥感简介 绪论 EM Spectrum of Microwave 35微波遥感简介 绪论 遥感使用的电磁波波长主要在紫外、红外、可见光和 微波波段范围。其中，成像雷达则是使用微波波段 （大约从从1 1毫米到毫米到1 1米米的波长范围）。 在微波波谱范围里面，不
16、同波长的电磁波与不同尺寸 的地物目标的相互作用会有不同的表现。 EM Spectrum of Microwave 2017/9/5 36微波遥感简介 绪论 几个波长和频率的典型对照 EM Spectrum of Microwave 2017/9/5 37微波遥感简介 绪论 雷达在早期 主要是军事应用，为了方便又把微波波谱 细化为不同的波段范围，并冠于字母来表示 EM Spectrum of Microwave 微波波段划分 ALOS PALSAR 2006 频率 1270MHz (L) RadarSAT2 2007 频率 5.405GHz (C) TerraSAR-X 2007 频率 9.65GHz (X) ALOS2 PALSAR2 2014 频率 1270MHz (L) 星载雷达系统的波段 201
