主动式雷达遥感 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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隋立春 著

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• 雷达遥感
• 主动微波遥感
• SAR
• 遥感技术
• 地球观测
• 信号处理
• 电磁波传播
• 地表参数反演
• 军事遥感
• 环境监测

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503019135

版次：1

商品编码：10559871

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-05-01

用纸：胶版纸

页数：235

字数：385000

正文语种：中文

内容简介

《主动式雷达遥感》从微波合成孔径雷达和航空激光雷达两方面系统地介绍了主动式遥感的原理及其应用。全书共分13章，前10章分别介绍了几类雷达遥感系统、雷达遥感基础、雷达图像特征、雷达成像原理及构像方程、雷达图像纠正方法、InSAR技术原理及应用、SAR图像相位解缠方法、D-InSAR技术原理及应用、雷达图像的解译和判读等方面内容；后3章系统地介绍了航空激光雷达技术及其数据处理的理论和方法，重点介绍了精度检测的方法和精度检测的结果。
《主动式雷达遥感》可作为摄影测量与遥感专业研究生或高年级本科生的教材或参考书，也可以供从事遥感等研究的工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 绪言
1．1 遥感
1．2 主动式遥感
1．3 雷达和合成孔径雷达的发展

第2章 雷达遥感系统
2．1 星载雷达遥感系统
2．2 其他新型星载雷达遥感系统
2．3 机载雷达遥感系统
2．4 非成像类微波传感器简介

第3章 雷达遥感基础
3．1 雷达遥感的物理基础
3．2 微波雷达遥感的特点
3．3 真实孔径雷达
3．4 合成孔径雷达
3．5 雷达参数的选择

第4章 雷达图像特征
4．1 雷达图像的辐射特性
4．2 雷达图像的几何特性
4．3 雷达立体图像
4．4 典型地面目标的散射特性
4．5 典型地面目标的亮度温度特性
4．6 雷达图像与光学影像的差异

第5章 雷达图像的构像方程
5．1 雷达图像处理中常用的坐标系统
5．2 雷达图像处理中坐标系之间的转换
5．3 侧视雷达图像的构像方程

第6章 侧视雷达图像的纠正
6．1 侧视雷达图像几何变形分析
6．2 侧视雷达图像几何变形纠正
6．3 侧视雷达图像辐射畸变纠正
6．4 侧视雷达图像斑点噪声消除方法

第7章 干涉合成孔径雷达
7．1 干涉合成孔径雷达概述
7．2 干涉合成孔径雷达测量原理
7．3 干涉合成孔径雷达数据处理
7．4 利用合成孔径雷达图像生成DEM

第8章相位解缠
8．1 概述
8．2 相位解缠基本原理
8．3 基于路径积分的相位解缠方法
8．4 最小二乘相位解缠方法
8．5 基于网络规划的相位解缠方法

第9章 差分干涉合成孔径雷达及其应用
9．1 差分干涉合成孔径雷达简述
9．2 D-InSAR数据处理方法
9．3 D-InSAR数据处理间接方法
9．4 D-InSAR技术用于获取地形形变
9．5 D-InSAR技术用于地形监测

第10章 雷达图像解译
10．1 雷达图像的解译标志特点
10．2 雷达图像中各类地物的解译简介

第11章 航空激光雷达系统原理介绍
11．1 概述
11．2 航空激光雷达系统数据获取基本原理
11．3 航空激光雷达数据初级处理

第12章 航空激光雷达数据后处理方法
12．1 航空激光雷达系统应用领域和潜力
12．2 数据后处理方法一般描述
12．3 数学形态学模型用于数据处理
12．4 稳健估计模型用于数据后处理

第13章 航空激光雷达系统和数据精度分析
13．1 引言
13．2 航空激光雷达系统硬件精度分析
13．3 航空激光雷达数据精度研究和分析方法
参考文献
后记

精彩书摘

971年，委内瑞拉为了对一片接近50万平方千米的地区进行制图，进行了一次雷达测量，借助于这次工程，委内瑞拉与邻国的边界得到精确定位，并且对国家的水资源，包括几条主要的河流进行了准确的勘测。
同样始于1971年的还有亚马孙河流的雷达测量工程，对亚马孙河流和巴西东北部地区进行了全面的地质勘测，那次雷达测量制图工程之大超过以往任何一次。到1976年年底，工程完成了大约850万平方千米区域内超过160幅雷达镶嵌图。科学人员把这些雷达镶嵌图作为基本图进行了大量翔实的分析研究，包括地质分析、木材总量分析、交通线路的重新定位以及矿产探测等，由此，发现了大量重要的地矿分布。
雷达制图还被广泛应用于海洋的海面监测，确定海上风、浪和冰冻的状况，监测台风的发生、运动、强度、方向等。
而合成孔径雷达是一种先进的主动式微波遥感系统，一种用于提供地面（水面）固定目标、移动目标位置和地形资料的新型雷达。在众多的航天遥感平台中应用最多，它可以安装在有人驾驶和无人驾驶飞机上，也可以安装在航天飞行器（卫星、飞船）上。其探测目标的真实性、准确性、可靠性和及时性是其他雷达系统无法比拟的，不失为空中探测的夺目“明星”。这种雷达在设计中通过雷达与目标的相对运动及单元雷达波合成技术，使其在普通雷达中可傲视群雄。因为就理论而言，雷达天线越大，其探测监视范围也越大，但从隐藏性、机动性和生存需要等因素考虑，又不能将天线做得过大，而合成孔径雷达正是在这样一种技术需求与客观现实的矛盾中另辟蹊径，它在方位向探测上采用合成孔径技术，即利用雷达与目标的相对运动，来合成一较大的等效天线孔径，解决了雷达发展中的天线难题。
合成孔径雷达的分辨率高，与可见光、红外传感器相比具有独特的优势和无法替代的作用，被广泛应用于工农业生产、科研和军事等领域。目前，在航空测量、遥感、卫星海洋观测、航天侦察、图像匹配制导中正发挥着突出作用。归纳起来合成孔径雷达具有以下几种功能：
（1）全天候、全天时观测能力。当雷达工作于高频波段时，能在云层、雨、雾和烟尘环境下获得清晰的目标图像。

前言/序言

　　信息获取与处理技术主题（308）是我国高技术研究发展计划（863）最早设立的主题之一。20多年来，由于航空、航天技术和计算机技术日新月异的发展，地球科学进入了一个全新的天地。遥感为各种地学应用提供了新的数据来源，为探索地球提供了一种新的方式，也为全球监测提供了动态信息，并成为研究人口、资源、环境的全球变化，以及它们之间的联系的有效手段。
　　从王之卓院士开始，众多的摄影测量学者、遥感和计算机领域的专家为我国遥感影像的图像分析与应用方面作出了卓越的贡献，为我国遥感领域在全球范围占有令人尊敬的地位和享有影响作出了卓越的贡献，为遥感信息领域的研究打下了深厚的理论基础。在此基础上，一些受到全球同行瞩目的全数字化图像处理技术和软件系统走向市场，并享有盛誉。
　　20世纪90年代形成规模研究的地球科学，面临着信息时代的机遇和挑战。与地球科学有关的学科与现代计算机技术、信息技术、航天技术、数据压缩和传输技术等的交叉和融合，产生了许多新的理论、概念和方法，推进了地球科学信息化研究的发展。融合了地球科学、数学、物理学、计算机科学和信息科学为一体的遥感信息科学正在形成，在这个领域，微波雷达遥感占有重要的地位。
　　包括雷达和合成孔径雷达（SAR和InSAR）、被动式微波遥感系统以及航空激光雷达（Airborne LIDAR或称为Airborne Laser Scanning）是国外20多年来研究的重点领域。在合成孔径雷达方面，因为微波的全天时、全天候以及其高效的穿透性，因而这种方式的传感器具有可见光遥感方式所不可替代和不具备的优势。当今，在微波雷达遥感传感器技术和微波雷达遥感影像处理理论和算法方面，各国的学者近十几年来一直给予关注，并进行了不懈的研究。第一，我国遥感卫星迅速发展，特别是气象卫星、海洋和资源卫星的成功发射，为我们提供了丰富的自主遥感数据源，因此，对遥感图像数据的理解和分析是提高我们遥感领域研究水平的需要；第二，遥感信息传输和成像机理的研究不仅是基础性的研究，也是提高遥感成像精度、影像纠正以及推广和普及遥感技术在国家建设中的应用的需要，同时，这些基础性和应用性的研究为发展高光谱、多极化成像雷达的波谱纠正和影像分析，为三维影像获取和多源信息的融合，为定量遥感研究，以及遥感影像的地学理解和分析提供了新的理论依据；第三，遥感数据为以地理信息系统为依托的三维综合信息系统提供了高精度的影像数据，大大提高了图像识别和空间分析的能力；第四，基于机载或星载三线阵CCD影像成像机理的研究、影像处理方法的研究、系统的研制，为开展月球和火星探测提供了可能的技术手段，大大提高了我国在这方面的研究水平。

遥感技术的历史、发展与应用 引言 遥感技术，作为人类探索和理解地球的重要手段，其发展历程跌宕起伏，应用领域日益广泛。从最初的光学成像，到如今融合了电磁波、声波甚至粒子探测的多元化技术，遥感已经渗透到地球科学、环境监测、资源管理、灾害预警、城市规划、军事侦察等方方面面，为我们描绘出一幅日益精细、动态的地球画卷。本书将深入探讨遥感技术的历史渊源，梳理其关键技术的发展脉络，并详细阐述其在各个领域的广泛应用，旨在为读者提供一个全面而深刻的遥感技术图景。 第一章：遥感技术的历史溯源 遥感技术的萌芽可以追溯到人类对远处景象的早期观察。早期的“遥感”更多地依赖于人类的感官，例如通过高处（山顶、瞭望塔）或远距离工具（望远镜）获取信息。然而，现代意义上的遥感技术则始于摄影术的发明。 1. 摄影术的诞生与早期应用： 19世纪初，摄影术的出现为图像采集提供了革命性的手段。最初，摄影主要应用于地面记录。然而，很快，人们便意识到将相机置于高处进行拍摄可以获得更广阔的视野。1858年，法国人Nadar（Gaspard-Félix Tournachon）首次使用热气球搭载相机拍摄了巴黎的全景照片，这被认为是航空摄影的开端，也是遥感技术最早的雏形。 2. 航空摄影的兴起与军事应用： 第一次世界大战极大地推动了航空摄影的发展。军方发现了航空摄影在侦察、测绘和战场态势感知方面的巨大价值。无人机和飞机搭载的相机能够快速获取敌方阵地、军事设施等信息，为战术决策提供了关键支持。战后，航空摄影在民用领域的应用也逐渐增多，例如地形测绘、国土普查和城市规划。 3. 太空时代的到来与早期卫星遥感： 20世纪50年代末，随着苏联成功发射第一颗人造地球卫星Sputnik 1，人类进入了太空时代。美国紧随其后，于1958年发射了Explorer 6卫星，并首次从太空拍摄了地球的照片。1960年，美国的气象卫星“泰罗斯1号”（TIROS-1）标志着气象遥感的开端，能够观测云层分布，为天气预报提供了新的数据来源。1972年，美国的陆地卫星1号（Landsat 1）的发射，开启了多光谱成像的时代，能够获取地表不同光谱波段的信息，极大地扩展了遥感在地学和资源领域的应用。 第二章：遥感技术的核心原理与关键技术 遥感技术的核心在于利用不同物体对电磁波的反射、吸收和辐射特性差异，通过传感器获取地表信息，并进行处理和分析。 1. 电磁波谱与遥感： 电磁波谱是遥感的基础。从紫外线、可见光、红外线到微波，不同的电磁波段对地物具有不同的响应。例如，植被在可见光绿光波段反射率高，而在红光和近红外波段反射率低，这一特性被用于植被健康监测。红外波段能够反映物体温度，常用于地表温度、热异常和火灾探测。微波具有穿透云层和昼夜观测的能力，在气象、海洋和地质研究中发挥着重要作用。 2. 传感器类型与成像原理： 遥感传感器主要分为被动式和主动式两大类。 被动式传感器： 接收和记录地球表面自身发出的或太阳照射后反射的电磁波。常见的有光学相机、多光谱扫描仪、热红外传感器等。它们依赖于自然光源（如太阳），因此受天气和时间影响较大。 主动式传感器： 发射电磁波并接收其被地物反射回来的信号。最典型的代表是雷达（Radio Detection and Ranging）和激光雷达（LiDAR）。主动式传感器可以不受光照条件限制，实现全天候、全天时的观测，并能直接测量地物距离、形貌等信息。 成像原理： 不同传感器有不同的成像方式，如扫描成像（Scanner imaging）、推扫成像（Pushbroom imaging）、全景成像（Panoramic imaging）和条带成像（Strip imaging）等。这些成像方式决定了卫星获取数据的空间分辨率、幅宽和几何畸变特性。 3. 数据处理与分析技术： 遥感数据获取后，需要经过一系列的处理和分析才能提取有用的信息。 预处理： 包括辐射定标、几何校正、大气校正、去噪等，旨在消除传感器误差、环境影响和几何变形，使数据具有可比性和准确性。 图像增强： 利用对比度拉伸、滤波等技术，突出图像中的有用信息，提高视觉效果。 图像分类： 将图像中的像元按照其光谱特征划分为不同的类别，如土地覆盖类型（森林、耕地、水体、城市等）。常用的方法有监督分类（如最大似然法、支持向量机）和非监督分类（如K-means聚类）。 变化检测： 比较不同时期的遥感影像，识别地表发生的变化，如城市扩张、森林砍伐、冰川消融等。 特征提取： 提取图像中的特定地物特征，如建筑物边缘、道路、河流等。 光谱混合分析： 用于识别图像中非均质地物（例如，一个像元内包含多种地物类型）的组成成分。 4. 地理信息系统（GIS）与遥感数据的集成： GIS作为管理、分析和可视化地理空间数据的强大工具，与遥感技术相辅相成。遥感数据可以作为GIS的重要数据源，提供地表覆盖、地貌、环境等信息。同时，GIS的空间分析能力可以进一步挖掘遥感数据蕴含的地理规律和信息。 第三章：遥感技术在各领域的广泛应用 遥感技术的应用已经深入到国民经济和社会发展的各个方面。 1. 地球科学与地质勘探： 地质构造与断裂带识别： 利用遥感影像可以识别地表的地质构造、褶皱、断裂等特征，对区域地质研究和地震风险评估至关重要。 矿产资源勘查： 不同矿产聚集区可能具有独特的光谱特征，通过多光谱和高光谱遥感技术可以发现潜在的矿产资源。 地貌研究与地质灾害监测： 遥感可以绘制详细的地形图，监测滑坡、泥石流、火山活动等灾害的发生和发展。 2. 农业与林业监测： 农作物估产与长势监测： 通过分析农作物的光谱特征和生长状况，可以预测产量、评估病虫害发生情况，指导农业生产。 土地利用/土地覆盖（LULC）变化监测： 遥感能够有效地监测耕地、林地、草地等土地利用类型的变化，为农业规划和可持续发展提供依据。 森林资源管理与火灾监测： 监测森林面积、蓄积量，识别森林火灾的发生和蔓延，为森林保护和灾害应对提供支持。 3. 环境监测与保护： 水体监测： 监测湖泊、河流的水质（如叶绿素浓度、悬浮物含量）、水量变化、水体富营养化状况，评估水资源质量。 大气污染监测： 通过分析气溶胶、温室气体等在大气中的分布，监测空气质量，评估污染源。 土壤侵蚀与荒漠化监测： 评估土壤侵蚀程度和荒漠化扩张趋势，为水土保持和生态恢复提供决策支持。 海洋监测： 监测海冰范围、海表温度、赤潮、溢油等，为海洋环境保护和资源开发提供信息。 4. 城市规划与管理： 城市扩张与土地利用变化分析： 监测城市建成区范围的扩展，分析城市土地利用结构的变化，为城市规划和管理提供数据支撑。 交通网络分析： 绘制道路网络，分析交通流量，优化交通布局。 城市热岛效应监测： 分析城市地表温度分布，评估城市热岛效应，为城市降温和宜居性改善提供参考。 基础设施监测： 监测道路、桥梁、供水管网等基础设施的状况，为维护和升级提供依据。 5. 水文与气候研究： 降水与蒸散发估算： 利用多源遥感数据估算区域降水量和蒸散发量，为水资源管理提供重要依据。 地表温度与积雪监测： 监测全球地表温度变化，分析积雪覆盖范围和融化过程，对气候变化研究具有重要意义。 冰川与海冰监测： 监测冰川退缩和海冰范围变化，是研究全球变暖的重要方面。 6. 灾害监测与应急响应： 地震灾害： 快速获取地震发生区域的影像，评估建筑物损毁情况，识别道路中断，为救援和灾后重建提供信息。 洪水灾害： 监测洪水淹没范围，评估受灾区域，为防洪减灾和救援提供支持。 台风、飓风与龙卷风： 跟踪台风路径，监测灾害影响范围，评估损失。 森林火灾： 快速识别火点，监测火势蔓延，为灭火指挥提供决策依据。 7. 军事与安全应用： 目标识别与情报搜集： 识别军事目标、监测军事活动，为国家安全提供情报支持。 战略区域侦察： 获取敏感区域的高分辨率影像，了解地理环境和潜在威胁。 结论 遥感技术作为一门不断发展的交叉学科，已经成为我们认识和管理地球不可或缺的工具。从早期简单的成像，到如今高分辨率、多光谱、全天候的观测能力，再到与大数据、人工智能等技术的深度融合，遥感技术的未来充满了无限可能。本书从历史、原理到应用，力图为读者呈现一个全面而深入的遥感技术图景，希望能够激发更多人对这一领域的兴趣，并为相关研究和应用提供有益的参考。随着技术的不断进步和应用需求的日益增长，遥感技术必将在未来的科学探索、环境保护和可持续发展中扮演更加重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

我对《主动式雷达遥感》这本书抱有非常高的期望，特别是它作为一本专业书籍，应该能够为我提供一个系统而深入的视角。我一直认为，理解一项复杂技术，最关键的是要掌握其核心原理和工作机制。因此，我非常期待书中能够详尽地阐述主动式雷达遥感的基本物理学原理，比如电磁波的传播特性、雷达方程的推导过程、以及不同类型雷达（如SAR、ISAR、脉冲多普勒雷达等）在信号获取和处理上的异同。更重要的是，我希望这本书能详细介绍数据预处理和后处理的步骤，包括去噪、配准、几何校正、辐射定标等，这些都是获取高质量遥感影像的关键环节。此外，关于如何从原始雷达数据中提取有价值的信息，例如地表形变监测、目标识别、植被覆盖分析等，我也非常感兴趣。书中是否会提供一些算法的介绍，甚至是代码示例，来帮助读者理解和实践？我希望这本书能够成为我学习和研究主动式雷达遥感领域的一个坚实基础，为我未来的学术或工作提供理论指导和技术支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书，名字听起来就特别有力量，像是那种能穿透迷雾、洞察一切的先进技术。《主动式雷达遥感》，光是这个名字就让我对它充满了期待。我一直对那些能够“看见”我们肉眼看不到的东西的技术很着迷，尤其是那些能从遥远的地方获取信息的科技。想象一下，在恶劣的天气条件下，当卫星和相机都束手无策时，雷达却能穿透云层、雨雪，捕捉到地面的真实情况，这简直就像科幻小说里的情节一样。我很好奇，这本书究竟会如何深入浅出地讲解这项技术？它会从最基础的原理讲起吗？比如电磁波是如何发射出去，又如何被反射回来的？能量衰减、多普勒效应这些概念会不会被详细解释？我特别想知道，在实际应用中，雷达是如何被用来绘制高精度地图的？又是如何监测地形变化、识别地表物体，甚至是地下资源的？书里会不会包含一些实际的案例分析，展示雷达在防灾减灾、城市规划、资源勘探等领域的杰出贡献？我希望它能解答我心中关于这项技术的种种疑问，让我对“主动式雷达遥感”有一个全面而深刻的认识，不仅仅是停留在概念层面，而是能理解其背后的科学逻辑和技术细节。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，《主动式雷达遥感》，听起来就充满了前沿科技感。我一直对那些能够“看见”我们肉眼所不及的事物，特别是能够穿透各种障碍的技术感到由衷的敬佩。雷达，作为一个能够主动发射信号并接收回波来探测目标的系统，本身就充满了神秘与魅力。这本书，我期望它能不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是能够展现出这项技术在现实世界中的无限可能。我很好奇，它会如何解释雷达的“主动”性？这种主动性又为遥感带来了哪些独特的优势，比如不受自然光照条件限制，能够全天候、全天时工作？书中是否会深入探讨不同频段雷达（如微波、毫米波）的特性以及它们各自的应用领域？我特别期待看到关于合成孔径雷达（SAR）的详细介绍，这种技术是如何实现高分辨率成像的？书中是否会包含一些真实的SAR图像案例，展示其在测绘、地质勘探、海洋监测、甚至军事侦察等方面的应用，让我们直观地感受到这项技术的强大力量。

评分☆☆☆☆☆

《主动式雷达遥感》这个名字，让我脑海中 immediately 浮现出一种能够“看见”一切的先进技术。我一直对那些能够突破视觉局限、探测隐藏事物的科技充满好奇。雷达，这种通过发射电磁波并分析回波来获取信息的系统，本身就蕴含着无穷的奥秘。我特别希望这本书能够深入地解析雷达的工作原理，从最基础的电磁波理论到复杂的信号处理技术。书中是否会详细介绍雷达方程的构成，以及影响回波信号强度的各种因素？我对于如何通过分析回波的频率、相位和幅度来识别和表征目标非常感兴趣。此外，我期待书中能涉及不同类型的雷达系统，比如能够穿透地表的穿地雷达，或是用于高精度测量的测距雷达。我尤其想了解，在实际应用中，这些雷达技术是如何与遥感技术相结合，从而实现对地球表面乃至地下信息的精细探测和监测的？这本书能否为我揭示这些技术的“黑匣子”？

评分☆☆☆☆☆

这本书，《主动式雷达遥感》，光是听名字就充满了硬核科技的魅力。我一直对那些能够“穿透”表象、揭示事物本质的技术抱有极大的兴趣。雷达，这种能够主动发射信号来探测目标的系统，在我看来简直就是现代科技的奇迹。我非常期待这本书能够深入浅出地讲解雷达遥感的基本原理，从电磁波的发射、传播到接收、处理，希望能有一个清晰的脉络。我很好奇，书中会如何解释“主动式”的含义？它与被动式遥感（如光学遥感）在原理和应用上有什么根本区别？更重要的是，我希望能看到雷达遥感在实际应用中的精彩展现。书中是否会包含一些具体的案例，比如如何利用雷达监测海冰的范围和厚度，如何追踪地表的形变，甚至是如何在战争中定位目标？我希望这本书能让我对这项技术有一个全面而深入的理解，不仅仅是停留在理论层面，而是能真正感受到它的强大能力和广阔前景。