微波遥感原理和应用
遥感原理及其在军事上的运用
3海洋遥感
海洋遥感以海洋和海岸带作为研究与监测 对象，其内容涉及到海洋学多个领域，如 利用遥感技术检测海洋的环流、表面温度、 风系统、波浪、生物活动等。卫星海洋遥 感已成为海洋科学的新兴分支。在未来几 年，中国将发射一系列海洋卫星，实现对 中国及周边海域甚至全球海洋的遥感动态 监测。
4陆地遥感
陆地遥感是遥感技术应 用最早、应用范围最为广 阔深入的一个方面。陆地 遥感主要为资源与环境遥 感。
简 史
遥 感 技 术 的 兴 起 可 追
2
遥感主要运用领域
1外层空间遥感
利用探空火箭、人造卫星、人 造行星和宇宙飞船等航天运载 工具，对外层空间进行的遥感 探测。在不久的将来外层空间 遥感将会取得丰硕成果。
2大气遥感
探测仪器不和学成分及其随时空的变化，这样的探 测技术与方法称为大气遥感
5军事遥感
遥感技术是现代战争“制高点”。侦察卫星从太空轨道上对目标实 施侦查、监测或跟踪以搜集地面、海洋或空中目标军事情报。
3
军事遥感
军事应用 :遥感技术在军事上主要用于军 事侦察、导弹预警、海洋监视、武器制 导、军事测绘和气象探测等。
现代军事侦察广泛 采用遥感技术，特别是航天遥感技术。到20世 纪80年代中期，世界有关国家共发射3000多颗 人造卫星，其中70％以上的直接或间接为军事 侦察服务。装载有各种遥感器的侦察卫星，能 对地球环境进行连续不断的侦察和监视。可见 光照相的地面分辨率高达0.15～0.3米； 红外 遥感能识别地面伪装，且昼夜工作；多光谱遥 感。 兼具可见光和红外遥感的特点；微波遥感温度
军事遥感
目录
1
遥感
2
遥感运用领域
3
军事遥感
1
遥感
微波遥感
微波遥感技术和应用机械工程学院机械设计制造及其自动化张霁1005040221一、遥感技术的介绍遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。
目前利用人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。
利用遥感技术，可以高速度、高质量地测绘地图。
它好比孙悟空的一双火眼金睛，能从云朵上看清万物根本面目，从高空感知地下和海底的宝藏。
二、微波遥感的定义运用波长为1～1 000mm的微波电磁波的遥感技术。
包括通过接收地面目标物辐射的微波能量，或接收遥感器本身发射出的电磁波束的回波信号，根据其特征来判别目标物的性质，特征和状态，包括被动遥感和主动遥感技术。
微波遥感对云层、地表植被、松散沙层和冰雪具有一定的穿透能力，可以全天侯工作。
微波遥感是传感器的工作波长在微波波谱区的遥感技术，是利用微波投射于物体表面，由其反射回的微波波长改变及频移确定其大小、形态以及移动速度的技术。
常用的微波波长范围为0. 8～30厘米。
其中又细分为K、Ku、X、G、C、S、Ls、L等波段。
微波遥感的工作方式分主动式（有源）微波遥感和被动式（无源）微波遥感。
前者由传感器发射微波波束再接收由地面物体反射或散射回来的回波，如侧视雷达；后者接收地面物体自身辐射的微波，如微波辐射计、微波散射计等。
三、遥感技术的发展史遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。
开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。
经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。
1、萌芽时期1608年制造了世界第一架望远镜。
1609年伽利略制作了放大三倍的科学望远镜并首次观测月球。
1794年气球首次升空侦察。
《微波遥感》课件
微波遥感与其他遥感的融合技术
微波遥感与其他遥感的融合技术是指将微波遥感与其他类 型的遥感技术（如光学遥感、红外遥感等）进行有机结合 ，充分发挥各自的优势，实现更高效的遥感探测。
总结词：通过将微波遥感与其他遥感技术进行融合，可以 充分发挥各自的优势，提高遥感数据的获取和处理效率， 为各领域的实际应用提供更全面的技术支持。
军事侦察
利用微波遥感的高分辨率特性 ，获取地面目标的位置、类型 等信息，为军事决策提供重要
情报。
微波遥感的发展历程
20世纪50年代
微波遥感的初步探索阶段，主要利用雷达技术进行简单的地表探测。
20世纪70年代
随着卫星技术的发展，微波遥感开始应用于全球环境监测和资源调查 。
20世纪90年代
随着高分辨率雷达卫星的出现，微波遥感在军事侦察和城市规划等领 域得到广泛应用。
传感器类型
02
03
数据处理与传输
卫星微波遥感系统搭载的传感器 类型多样，包括辐射计、散射计 、高度计等。
卫星接收到的微波数据需要经过 预处理、校正、反演等环节，最 终传输至地面接收站。
机载微波遥感系统
飞行平台
01
机载微波遥感系统搭载的飞行平台包括固定翼飞机、直升机等
，具有灵活的飞行能力。
传感器布局
微波的吸收和反射
不同物质对微波的吸收和反射特性不同，这为遥感提 供了丰富的信息。
微波遥感的工作原理
发射信号
微波发射器向目标发射信号 。
接收信号
接收器接收到目标反射或散 射的信号。
处理信号
通过处理接收到的信号，提 取有关目标的信息，如距离 、速度、方向等。
微波遥感的主要技术
雷达遥感
01
微波遥感的成像机理
微波遥感的成像机理微波遥感是一种通过接收地面反射或散射的微波辐射来获取地表信息的技术。
它主要应用于土地覆盖、农业、水文气象、森林和海洋等领域。
微波遥感可以提供高分辨率、全天候和全球性的数据，因此受到了广泛关注。
一、微波遥感成像机理微波遥感成像机理是指微波信号与地表物体相互作用后产生的反射、散射和吸收等现象。
在微波遥感中，主要有两种类型的信号：主动式和被动式。
1. 主动式信号主动式信号是由雷达发射器产生的电磁波，它穿过大气层并与地表物体相互作用后返回雷达接收器。
在这个过程中，电磁波会经历多次反射和散射，最终形成一张反映地表物体特征的图像。
主动式信号可以通过调整雷达发射器的频率和极化方式来实现对不同类型地表物体的探测。
例如，在SAR（合成孔径雷达）中，发射器会以高速旋转方式发出一系列微波脉冲，这些脉冲会穿过大气层并与地表物体相互作用后返回雷达接收器。
通过对这些脉冲进行处理，可以得到高分辨率的地表图像。
2. 被动式信号被动式信号是由地球表面的微波辐射产生的，它可以被接收器直接捕捉到。
在这个过程中，微波辐射会受到大气层、云层和其他干扰因素的影响，因此需要进行校正和处理才能得到准确的地表信息。
被动式微波遥感主要应用于土壤湿度、降雨量、海洋表面温度等领域。
例如，在SMOS（Soil Moisture and Ocean Salinity）卫星中，接收器会捕捉地球表面发出的微波辐射，并通过对其频率和极化方式进行分析来获取土壤湿度和海洋盐度等信息。
二、微波遥感成像技术微波遥感成像技术是指利用主动式或被动式信号来获取地表信息的方法。
根据不同的应用领域和需求，可以选择不同类型的雷达或接收器来实现数据采集和处理。
1. SAR（合成孔径雷达）SAR是一种主动式微波遥感技术，它通过调整雷达发射器的频率和极化方式来实现对不同类型地表物体的探测。
SAR可以提供高分辨率、全天候和全球性的数据，因此在土地覆盖、农业、水文气象、森林和海洋等领域得到广泛应用。
微波遥感的种类
总结词
微波辐射计是被动微波遥感的主要设备之一，用于测量地球表面或大气层中的微 波辐射能量。
详细描述
微波辐射计通过接收来自地球表面或大气层的微波辐射，经过处理和分析，能够 获取有关地表覆盖、土壤湿度、植被生长状况、云层结构等信息。这些信息对于 气象预报、农业监测、环境评估等领域具有重要意义。
微波散射计
VS
对于某些特定目标，如军事侦察、夜 间交通监测等应用场景，微波遥感具 有独特的优势。
对植被、土壤和水体的敏感度
微波遥感能够敏感地感知植被、土壤和水体的介电常数和含 水量等参数变化。
在农业、环境监测等领域，微波遥感可以用于评估作物长势 、土壤湿度和地表水体变化等情况。
05
微波遥感的未来发展
高频和超高频微波遥感技术
04
微波遥感的特点与优势
对云层和恶劣天气的穿透能力
微波波长较长，能够穿透云层和恶劣 天气，获取到被遮挡的目标信息。
在气象预报、灾害监测等领域具有重 要应用价值，能够实时获取地面目标 的情况。
获取全天候、全天时数据的能力
微波遥感不受光照条件限制，可以在 白天和夜晚进行观测，获取全天候、 全天时的数据。
多频段和多模式微波遥感技术
多频段和多模式微波遥感技术能够提供更全面 的地面信息，包括土壤湿度、地下水分布等， 有助于提高遥感监测的全面性和准确性。
多频段和多模式微波遥感技术能够实现不同频 段和模式的组合，提高遥感监测的灵活性和适 应性，满足不同应用需求。
多频段和多模式微波遥感技术需要解决不同频 段和模式之间的干扰问题，提高信号的稳定性 和可靠性。
气象参数反演
微波遥感能够通过测量大气中的水汽 、云雨等气象参数，反演得到温度、 湿度、风速等气象信息，为气象预报 提供重要数据。
海洋微波遥感
中国地质大学研究生课程论文封面课程名称遥感图像处理原理及应用教师姓名高伟研究生姓名黄永威研究生学号120080232研究生专业地图制图学与地理信息工程所在院系地球科学学院类别: B.硕士日期: 2009年1月9 日评语注：1、无评阅人签名成绩无效；2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效；3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。
海洋微波遥感12080232 黄永威地球科学学院1. 微波及微波遥感电磁波谱中，波长在1mm-1m的波段范围称微波，对应频率从300MHz到300GHz，占据了电磁波段的三个数量级。
微波比可见光－红外波长要大得多。
微波遥感即通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物及其特性的技术。
微波遥感与可见光－红外遥感在技术上有很大差别。
可见光－红外遥感用的是光学技术，通过摄影或者扫描来获取信息；而微波遥感要求不同的设备和技术，它使用有源或者无源系统，收集和记录目标、背景在微波波段内的电磁波辐射、散射能量，经信号处理来识别目标物体或现象的有用信息。
微波遥感分为主动微波遥感和被动微波遥感两类。
主动式微波遥感器，又称有源微波遥感器。
主动微波遥感特征是，由微波遥感器发出探测用的微波照射被测目标物体，与被测目标物体相互作用，发生反射、散射或穿透一定深度，然后接收被测目标物体散射的微波信号，通过监测、分析回波信号来确定目标物体的各种特性。
常用的主动微波传感器有：真实孔径雷达、合成孔径雷达、雷达高度计和微波散射计。
被动式微波遥感器本身不发射电磁波，只接收被测目标、背景辐射的微波能量来探测目标物体特性。
被动式微波遥感器，也称无源微波遥感器。
常用的被动式微波传感器：微波辐射计。
2. 水体微波辐射特征海洋的微波辐射取决于两个主要因素：一是海面及一定深度的复介电常数。
它反映海水的电学性质，由表层物质组成及温度所决定。
海水是由各种盐类、有机质、悬浮粒等组成的复杂水体。
sar在道路监测中的应用
SAR在道路监测中的应用一、引言随着交通运输业的快速发展，道路安全问题日益突出。
道路监测作为保障道路安全的重要手段，对于及时发现和解决道路安全隐患具有重要意义。
传统的道路监测方法主要依赖于人工巡查和光学遥感技术，但这些方法受到天气、光照等条件的限制，难以实现全天时、全天候的监测。
而合成孔径雷达（SAR）技术以其独特的成像原理，不受光照和时间限制，因此在道路监测领域具有广阔的应用前景。
二、SAR技术基本原理及特点SAR是一种主动式微波遥感技术，通过发射微波信号并接收地面反射回来的信号来获取地面信息。
SAR系统通常搭载在飞机或卫星上，以一定的速度和角度沿飞行轨迹移动，同时发射和接收微波信号。
由于SAR系统采用合成孔径的原理，可以获得高分辨率的地面图像。
SAR技术的主要特点包括：1. 穿透性强：微波信号能够穿透云层和天气条件，不受光照和时间限制，因此SAR图像具有全天时、全天候的成像能力。
2. 高分辨率：通过合成孔径的原理，SAR系统可以获得高分辨率的地面图像，能够捕捉到更多的细节和信息。
3. 安全性高：SAR系统可以在远离地面的高空进行监测，避免了人工巡查可能面临的安全风险。
4. 可靠性高：SAR系统不易受到地面反光、阴影等因素的影响，因此能够提供更可靠的目标识别和场景感知。
三、SAR在道路监测中的具体应用（一）道路形变监测道路形变是道路安全的重要隐患之一。
SAR技术可以通过对同一区域不同时间的SAR图像进行比较和分析，精确地捕捉到道路的微小形变。
这种形变监测对于及时发现和解决道路沉降、滑坡等安全隐患具有重要意义。
在实际应用中，可以利用差分干涉SAR（D-InSAR）技术来提取道路的形变信息。
D-InSAR技术通过比较两个或多个不同时间的SAR图像相位信息，可以获取到地面高程的微小变化，从而精确监测道路的形变情况。
（二）道路病害检测道路病害如裂缝、坑槽等是影响道路使用寿命和安全性的重要因素。
SAR技术可以通过其高分辨率的成像能力，清晰地捕捉到道路表面的细微变化，从而实现对道路病害的准确检测。
遥感原理与应用 最终总结篇
第一篇名词解释1、遥感技术：在遥感平台的支持下，不与探测目标接触，从远处吧目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2、遥感器：遥感器又称为传感器，是接收、记录目标电磁波特性的仪器。
常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。
3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。
4、黑体：对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
5、大气散射：辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。
6、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。
7、地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
8、地物反射率：地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/P0 )×100%。
表征物体对电磁波谱的反射能力。
9、地物反射波谱：是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。
表示方法：一般采用二维几何空间内的曲线表示(地物反射波谱曲线)，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。
10、摄影成像：依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质（胶片or CCD）来记录物体的影像的成像方式11、扫描成像：依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁波特性信息，形成一定谱段图像的成像方式。
12、微波遥感：通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射，以此为依据，通过判读处理来识别地物的技术。
13、像点位移：中心投影的影像上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在相片位置上的移动，这种现象称为像点位移，其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。
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微波遥感原理和应用
微波遥感是利用微波或微波的改变去通过测量这些变化，从而了解下一个特定表面的物理特性的技术。
典型的活动包括回波探测（例如反射、散射和多普勒散射）以及现场探测（吸收率）。
微波遥感最常见的应用是用于从宇航器映射农业、示踪冰盖变化以及测量水文参数，而这也是微波遥感最具开发潜力的领域。
微波遥感的优势在于它能够直接探测到某些表面物理因素，而其它感应器（如光学感应器）需要更多的推断和计算来实现同样的结果。
微波对运动对象的检测也是精确和有效的，因为它们能够非常快速地跨越大量距离。
此外，它还可以在任何时间，任何条件下运行，而光学传感器则受到白天黑夜和气候条件的限制。
因此，微波遥感在日照不足和濛濛雾气的情况下仍然可以正常运行。
另一方面，微波遥感所受到的缺陷将限制它对特定领域的应用，例如视觉表面检测。
在这种情况下，微波的数据处理可能会过于简单（例如进行分类，而不是分析图像），从而无法满足实际应用的要求。
此外，其占存储器的效率也比光学存储低得多，这是由于大小比较大的探测阵列和/或滤波数据处理所导致的。