微波遥感考试重点

1.微波遥感的优越性

1微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力 ○

2微波对地物有一定穿透能力 ○

3微波提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息 ○

4微波还可以提供某些附加的特性，这使其在某些应用方面具有独到之处 ○

5微波遥感的主动方式可进行干涉测量 ○

微波遥感的不足

1雷达传感器的空间分辨能力比可见光和红外传感器低 ○

2其特殊的成像方式使得数据处理和解译相对困难 ○

3与可见光和红外传感器数据不能在空间位置上一致 ○

2.干涉的定义：

由两个（或两个以上）频率、振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波在空间叠加时，合成波振幅为各个波的振幅矢量和。因此，会出现 交叠区某些地方振动加强，某些地方振动减弱或完全抵消的现象。这种现象称为干涉。

产生干涉现象的电磁波称为相干波。 3.波的极化在光学中也叫波的偏振

波的极化是指在空间给定点上电场强度矢量的取向随时间变化的特性。用电场强度矢量的端点在空间描绘出的轨迹来表示

线极化波：如果电波传播时电场矢量的空间描出轨迹为一直线，它始终在一个平面内传播，则被称为线极化波。

线极化波又有水平极化波和垂直极化波之分。 水平极化（H） ：电场矢量与入射面垂直。 垂直极化（V） ：电场矢量与入射面平行。 图像可有：HH、 VV、 VH、HV图像

依据发射的及接收的极化的差别，可以有四种组合：HH、VV、HV、VH HH or VV 图像称为同极化图像 HV or VH 图像称为交叉极化图像

4.散射计(非成像系统)是一种有源微波遥感器，散射计的功能是测量地物表面（或体积）的散射或反射特性 5.高度计(非成像系统)是一种主动式微波测量仪，它具有独特的全天时、长时间历程、观测面积大、观测精度高、时间准同步、信息量大的能力和特点

6.微波辐射计(成像系统)是一种用于测量物体微波热辐射的高灵敏度接收机 7.脉冲宽度：脉冲的持续时间。通常用希腊字母τ表示

8.脉冲长度（L）：脉冲在空间传播时从其前沿到后沿的距离。脉冲长度＝脉冲宽度×电磁波传播速度 9.天线：实现电磁波在自由空际传播和导线（传输线）传播之间联系的设备。

按功能，可将其分为发射天线和接收天线。同一天线用作发射或接收信号时，其性能不变 10.分贝的概念：decibel，通信系统传输单位，十分之一贝尔

辐射方向图：天线辐射能量在三维角空间呈一定的分布，把这种分布归一化后所绘制的曲线称为天线辐射方向图。表示辐射能量空间分布是空间位置或方向的函数

12.在较窄的范围内天线的辐射强度很强，对应这个角度范围的窄立体角内辐射出大部分天线的辐射功率，这部分天线波束称为天线的主波束或者主瓣

13.随着θ（方位角）角增加相继出现一些峰值和谷值，并且这些峰值和谷值随θ的增加而减小，这些部分

?? ? 90被称为旁瓣，紧邻主瓣的第一个峰形成的旁瓣成为第一旁瓣，其他为次旁瓣。 ? 的部分称为背瓣。

14.第一零点之间的波束宽度

此值表示主瓣的总宽度。所谓第一零点并不一定是辐射强度下降到零值之处。而是指在主瓣最大值两侧首先下降到最小值（谷点）的点，此点对应的方位角为β 。如果辐射方向图是对称的，第一零点之间的波束宽度为β=2θ

15.方向性系数定义：相对于平均辐射强度的最大辐射强度，即

16.有效面积为天线在主波束方向垂直平面上的投影面积

17.散射截面: 指散射波的全功率与入射功率密度之比，可理解为雷达的全反射率，用有效散射面积表示。 18.散射系数：指单位截面积上雷达的反射率或单位照射面积上的雷达散射截面 19.雷达方程概述（用公式描述能量传递过程）

20.雷达的分辨率定义在两个方向：平行于雷达飞行方向的分辨率称为方位向分辨率，垂直于飞行方向的称为距离向分辨率

21.距离向分辨率指在脉冲发射方向上（距离向）能分辨两个目标的最小距离。由脉冲宽度（脉冲持续时间）决定

距向离分辨率的物理含义：脉冲时间为t, 两个不同距离的目标产生两个回波，要使两个回波不完全重叠，才能分清是哪一个回来的信号，必须有τ < 2?r/C 1距离分辨率与距离无关。 ○

2若要提高距离分辨率，需要减小脉冲宽度。 ○

3脉冲宽度小，则S/N降低，需加大发射功率，造成设备庞大，费用昂贵。 ○

4目前一般采用脉冲压缩技术来提高距离分辨率。 ○

22.距离向分辨率分为斜距分辨率和地距分辨率。地距分辨率由脉冲宽度和波束视角所决定，要提高地距分辨率，则必须减小脉冲宽度和增大视角。但脉冲宽度过窄，则能量太小，不利于目标的探测 23.方位向分辨率:由波束宽度与目标的距离决定。波束宽度由天线大小及波长决定 1方位向分辨率与距离、波长无关 ○

2方位向分辨率与平台飞行高度无关。 ○

3理论上方位分辨率是雷达天线真实孔径长度D的一半。 ○

24.合成孔径雷达是一种高分辨率相干成像雷达。高分辨率在这里包含两方面的含义：即高的方位向分辨率，足够高的距离向分辨率。它采用以多普勒频移理论和雷达相干为基础的合成孔径技术来提高雷达的方位向分辨率，而距离向分辨率的提高则通过脉冲压缩技术来实现

25.多普勒效应（ Doppler effect ）:当目标与观测者之间有相对运动时，观测者接收到的频率与波源发出的频率不同，二者之差为多普勒频移。互相接近时，频率增加，远离时频率减少

D?最大辐射强度最大功率/立体角?平均辐射强度总辐射功率/4?26.RADARSAT-2 卫星主要特点

27.侧视雷达系统的工作参数

1雷达波长：地面粗糙度的衡量、波的穿透能力 ○

2雷达的极化方式：不同的极化方式对应不用的地物回波响应。 ○

3雷达波束的入射角：入射角不同回波效果不同； ○

4雷达波束的照射带宽：雷达波束照射带内对应不同的俯角； ○

5雷达图像的显示方式：地距形式、斜距形式 ○

28.侧视雷达图像的透视收缩和叠掩:侧视雷达图像上山坡长度按比例尺计算后总会比实际长度短。 29.雷达阴影产生的条件

1当背坡坡度角小于俯角时，整个背坡都能接收到波束，不会产生阴影。 ○

2当背坡坡度角等于俯角时，波束正好擦过背坡，这时要看背坡的粗糙度。 ○

平滑面:不会有雷达波束； 起伏:有的地段可以产生回波

3当背坡坡度角大于俯角时，必然会产生阴影 ○

30.地物目标的几种类型

地面目标可分为分布型目标、点目标和硬目标。

分布型目标又叫面目标，它由许许多多同一类型的物质或点组成。这些组成物质或点的位置分布是随机的。只有表面足够粗糙的地物目标又具有较大的面积才是分布目标。如：大块草地、农田、林地。

点目标指比分辩单元小得多的地物目标，也就是在一个像素所对应的地块内比较小的独立地物目标。点目标检测取决于点目标回波与背景回波之比。如大面积随机分布上的孤立地物。

硬目标既不占有相当面积，又不限制在分辩单元之内的地物，其回波信号在图像上往往表现为一系列亮点或一定形状的亮线。硬目标回波信号很强。可能原因：有与雷达波束相垂直的平面；角反射效应；谐振效应；线导体等。如：人工目标如桥梁、输电线、房屋等。 31.影响雷达图像色调的因素 1表面粗糙度的影响 ○

表面粗糙度指的是小尺度的粗糙度，即尺度比分辩单元的尺寸要小得多的地物表面粗糙度。 2复介电常数——由表示介电常数的实部和表示损耗因子的虚部组成 ○

一般来说，复介电常数越高，反射雷达波束的作用越强，穿透作用越小 3波长影响地物表面有效粗糙度； ○

波长不同，目标物质的衰减作用不同，目标复介电常数不同 4入射角 ○

影响目标表面有效粗糙度；入射角越小，同一目标的有效粗糙度越高； 入射角的变化影响平均散射系数 5极化方式 ○

电磁波与地表相互作用时，会使电磁波的极化方向产生不同程度的旋转。 同极化时：

粗糙表面，VV与HH无差别； 较光滑表面，HH一般比VV要低； 交叉极化通常比同极化测量要低8-25dB 6亚表面粗糙度和体散射 ○

当电磁波穿透地物时，第二次介质的表面粗糙度即为亚表面粗糙度 7角反射器效应 ○

当地物目标具有两个相互垂直的光滑表面或有三个相互垂直的光滑表面时，就是所谓的角反射器 32.植被的散射特性

只在同极化与交叉极化之间存在差异； 曲线呈平行趋势，对入射角不敏感 含水量高时，散射系数值增大；

不同波长的散射系数差异明显。波长较长的雷达波束，散射系数小； 不同作物不同生长期内，散射特性变化不同 33.土壤的散射特性

土壤散射系数随入射角增大而减小； 曲线随粗糙度增加（K1>K2>K3）而变平缓； 不同粗糙度土壤散射特性曲线都交于同一入射角 34.岩石的散射特性

表面形状和粗糙度、组成元素、照射角度等都影响岩石的散射特性。 单一类型岩石的散射系数值测量较为困难 35.海洋的散射特性

海洋——粗糙度较均一的表面（建立散射特性与海风、海浪的关系） 海面散射系数随入射角变化的曲线斜率与海面粗糙度——风速有关； 逆风向散射系数大于其他方向；

由于油污减弱了雷达回波，使油污覆盖海面雷达图像呈黑色；海面杂物为亮点 36.冰雪的散射特性

冰面回波信号很弱，呈黑色；

融化阶段，浮冰增加了水面粗糙度，雷达信号显著增强 雷达图像中雪的回波信号往往夹杂有地物的回波信息； 雪层含水量不同，介电常数不同，雷达回波信号也不同； 雪层厚度对雷达回波具有不同影响；

不同雷达波对雪的穿透程度不同，回波信号也不同，长波穿透能力强，回波弱，图像偏暗

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