高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用 [Synthetic Aperture Radar Polarimetry] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Jakob van Zyl，Yunjin Kim 著，刘涛，崔浩贵，李文臣 等 译

图书标签:

• 合成孔径雷达
• 极化
• SAR
• 遥感
• 微波遥感
• 信号处理
• 雷达技术
• 高新科技
• 译丛
• 极化理论

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118092899

版次：1

商品编码：11571579

包装：平装

丛书名： 高新科技译丛

外文名称：Synthetic Aperture Radar Polarimetry

开本：16开

出版时间：2014-10-01

用纸：胶版纸

页数：247

正文语种：中文

内容简介

　　《高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用》为一本通过极化雷达测量数据系统地阐述地理信息提取流程的书籍。
　　齐尔、金允珍基于美国国家航空航天局（NASA）近几十年的相关研究成果，《合成孔径雷达极化理论及应用》这《高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用》阐述了极化合成孔径雷达（SAR）在地球遥感中的实际应用。《高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用》集成了目前为止全部的研究成果，希望为雷达极化领域的初学者和专家提供实用信息。《高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用》通过大量有关地球遥感的SAR数据实例给出了所涉及数学知识的清晰描述。
　　《高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用》从合成孔径雷达的基本概念出发，阐述了合成孔径雷达图像生成的原理，以更好地理解合成孔径雷达成像，同时对雷达极化的基础知识作了介绍。然后讨论了更高级的雷达极化概念，以利于我们能从成像地形中反演出更多有用的信息。为了定量地分析数据，信号必须要进行细致的定标工作。我们用一章的篇幅来总结概括基本的定标准则。最后结合众多实例，我们将极化分析应用到粗糙面散射领域，以便于我们能够从雷达信号中反演出土壤湿度。
　　《高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用》中出现的很多概念是以前已有的经典概念，在全球都已获得普遍使用。《高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用》还介绍了一些新颖的极化概念，这将有助于提高极化SAR数据的解译。有些新概念还没有在其他极化SAR文献中出现，譬如我们提出的应用于极化SAR数据定标的新方法，书中所提的很多新方法都是作者的原创，并且这些方法也都用实测SAR数据进行了阐述。
　　在实际应用中，值得单独指出的一个重点是：《合成孔径雷达极化理论及应用》可以作为相关专业研究生的教材，同时也是一本适用于雷达遥感研究人员、工程师和空间工业从业者的理想的参考书籍。

目录

第1章 合成孔径雷达成像基础
1.1 雷达成像基本原理
1.2 雷达分辨力
1.3 雷达方程
1.4 实孔径雷达
1.5 合成孔径雷达
1.6 雷达图像伪影和噪声
1.6.1 距离和方位模糊
1.6.2 地形影响和投影
1.6.3 信号衰落和相干斑
1.7 小结
参考文献

第2章 合成孔径雷达极化基础理论
2.1 电磁波的极化
2.2 散射体的数学描述
2.3 雷达极化测量方法
2.4 极化响应
2.5 最优极化
2.5.1 一般（双站）情况
2.5.2 后向散射（单站）情况
2.5.3 特殊情况：后向散射（单站）情况下仅有一个散射中心
2.5.4 特殊情况：对称散射下的多个散射中心
2.5.5 数值仿真
2.6 极化增强
2.6.1 数值仿真
2.6.2 图像实例
2.7 小结
参考文献

第3章 极化概念进阶
3.1 散射体的矩阵和矢量表征
3.2 特征值与特征矢量极化参数
3.2.1 散射随机性的描述
3.2.2 峤?
3.3 极化分解方法
3.3.1 基于正交基的非相干极化分解
3.3.2 基于模型的非相干极化分解
3.4 图像分类
3.4.1 有监督分类
3.4.2 基于散射特性的无监督分类
3.4.3 基于贝叶斯理论的无监督分类
3.5 极化合成孔径雷达的干涉效应
3.6 小结
参考文献

第4章 合成孔径雷达定标
4.1 极化合成孔径雷达系统模型
4.2 串扰估计与消除
4.3 共极化通道不均衡定标
4.4 绝对无线电定标
4.4.1 散射区域地形的影响
4.4.2 天线方向图修正的影响
4.4.3 AIRSAR图像实例
4.5 法拉第旋转
4.6 小结
参考文献

第5章 应用：土壤湿度测量
5.1 地表电磁属性和几何属性
5.1.1 几何属性
5.1.2 电磁属性
5.1.3 穿透深度
5.1.4 土壤湿度剖面
5.2 裸露地表粗糙面散射
5.2.1 一阶微扰模型
5.2.2 积分方程模型
5.3 裸露地表土壤湿度反演模型实例
5.3.1 一阶微扰模型
5.3.2 Oh方法
5.3.3 Dubois方法
5.3.4 Shi方法
5.4 裸露地表反演模型的性能比较
5.5 参数化散射模型
5.6 IEM模型反演
5.6.1 三维数据库——数据块
5.7 植被地形散射
5.7.1 植被表层散射（散射路径①）
5.7.2 植被下地面的后向散射（散射路径④）
5.7.3 二次散射（散射路径②和③）
5.8 仿真结果
5.8.1 入射角的影响
5.8.2 圆柱半径的影响
5.8.3 圆柱湿度的影响
5.8.4 雷达植被指数
5.8.5 土壤湿度的影响
5.8.6 土壤湿度反演：数据块
5.9 土壤湿度的时间序列估计
5.10 小结
参考文献
附录A 微扰模型的倾斜情形坐标系变换
附录B 任意取向圆柱体的双站散射特性
参考文献
附录C 术语

前言/序言

高新科技译丛：新一代遥感成像技术 内容简介 本书籍“高新科技译丛：合成孔径雷达极化理论及应用”的姐妹篇，专注于探讨当前最前沿的遥感成像技术，并深入解析其背后蕴含的科学原理、关键技术突破及其在各个领域的广泛应用前景。该译丛旨在为读者呈现一个动态且不断发展的遥感技术图景，激发科研人员、工程师以及对前沿科学技术感兴趣的社会大众对这一领域的深入了解和探索。 第一章：多光谱与高光谱成像技术：色彩的深度探索 本章将带领读者穿越可见光与近红外波段的边界，深入理解多光谱与高光谱成像技术的核心奥秘。我们将从成像原理出发，详细阐述如何通过捕捉地球表面在不同窄波段反射或发射的电磁波信息，来揭示物体的“光谱指纹”。 成像原理与传感器技术： 介绍不同类型的多光谱和高光谱传感器，包括推扫式、凝视式等，以及其在探测器阵列、滤光片技术、光谱分辨率等方面的关键设计。我们将重点分析如何实现更精细的光谱分辨能力，以区分光谱曲线微小差异的物质。 数据获取与预处理： 探讨多光谱和高光谱数据的获取方式，包括航空平台、卫星平台以及无人机载平台。详细讲解数据预处理的必要性与关键步骤，如辐射定标、大气校正、几何校正等，确保原始数据的质量和后续分析的准确性。 光谱特征提取与分析： 深入剖析如何从海量的光谱数据中提取有价值的信息。我们将介绍多种光谱指数（如NDVI、EVI等）的计算原理和应用，以及更复杂的光谱解混（Spectral Unmixing）技术，用于识别混合像元中的纯净物质成分。 应用领域详解： 植被监测与农业应用： 如何利用光谱信息监测作物长势、病虫害，评估土壤肥力，实现精准农业。 地质矿产勘探： 如何通过识别特定矿物的光谱特征，加速地质调查和矿产资源的搜寻。 环境监测与污染评估： 如何监测水体富营养化、陆地表面变化、污染物扩散等环境问题。 城市规划与遥感测绘： 如何分析城市地物（如建筑材料、植被覆盖）的光谱特性，服务于城市发展规划。 海洋遥感： 如何监测海冰、藻类水华、海洋生物等。 前沿发展趋势： 展望未来，我们将讨论高光谱成像在空间分辨率、时间分辨率、以及与人工智能结合进行智能分析等方面的最新进展。 第二章：激光雷达（LiDAR）技术：构建三维世界的精确尺度 本章将聚焦于激光雷达（LiDAR）技术，揭示其如何通过发射和接收激光脉冲，精确测量地物的距离信息，从而构建高精度三维地理空间模型。 LiDAR成像原理与系统构成： 详细介绍LiDAR的工作原理，包括测距机制（如脉冲式、相位式），以及激光发射器、接收器、扫描仪、GPS/IMU等关键部件的功能。我们将探讨不同扫描方式（如回转扫描、振镜扫描、多层扫描）对数据获取效率和质量的影响。 点云数据处理与分析： 重点阐述LiDAR产生的海量点云数据的处理流程。内容将涵盖： 点云滤波： 如何区分地面点和非地面点，移除噪声。 地面模型构建： 生成数字高程模型（DEM）和数字表面模型（DSM）。 地物分类： 基于点云的高度、密度、反射强度等特征，自动或半自动地将点云分类为建筑物、植被、道路等。 三维模型重建： 如何利用分类后的点云生成精细的建筑物模型、地形模型等。 应用领域深度解析： 地形测绘与地质灾害监测： 高精度地形数据的获取，为滑坡、泥石流等灾害的风险评估和监测提供基础。 城市建模与智慧城市建设： 构建精细的城市三维模型，用于城市规划、应急响应、交通管理等。 林业资源调查与管理： 精确测量树高、冠幅、生物量，评估森林健康状况。 考古学研究： 发现隐藏在地表植被下的古代遗迹。 自动驾驶与机器人导航： 为感知环境、路径规划提供关键的三维信息。 LiDAR技术的发展前沿： 讨论固态LiDAR、多波长LiDAR、以及与摄影测量融合等新技术的发展方向。 第三章：热红外遥感：洞悉温度的微妙变化 本章将引领读者进入不可见的热红外波段，探讨热红外遥感技术如何通过捕捉地物的热辐射，来监测地表温度、能量交换以及相关的环境过程。 热红外成像原理与地物辐射特性： 解释普朗克定律等热辐射理论，以及地物发射率的概念。分析不同地物（如水体、土壤、植被、建筑）在热红外波段的辐射特性差异。 传感器与数据获取： 介绍热红外传感器的类型（如非制冷型、制冷型），以及卫星、航空平台搭载的热红外遥感器。讨论数据获取的注意事项，如传感器辐射定标、环境温度影响等。 地表温度（LST）反演： 详细介绍从热红外亮温到地表真实温度的反演算法，包括单窗算法、劈窗算法等，并讨论地物发射率估算的关键技术。 应用领域拓展： 城市热环境研究： 监测城市热岛效应，评估城市绿化对降温的影响，为城市规划提供依据。 水文与水资源管理： 监测地表水体温度，分析地下水渗漏，评估灌溉效果。 农业应用： 监测作物蒸腾作用，评估灌溉需求，预测干旱风险。 火灾监测与预警： 探测森林火灾、火山活动等高温异常。 地质研究： 监测地温变化，辅助地质构造分析。 热红外遥感的未来展望： 探讨高空间分辨率热红外遥感、多时相热红外数据分析以及与其它遥感技术融合的应用潜力。 第四章：新型传感器技术与数据融合：多维信息的交响乐 本章将超越单一传感器的局限，聚焦于不断涌现的新型遥感传感器技术，以及如何将来自不同传感器的海量数据进行有效融合，以获得更全面、更深入的地物信息。 新型遥感传感器展望： 高分辨率可见光/近红外传感器： 介绍更高空间分辨率、更高光谱分辨率的可见光/近红外遥感器，以及其在精细化监测方面的优势。 微波遥感新进展： 简要介绍微波遥感（如降雨雷达、土壤湿度雷达）在穿透云层、全天候成像方面的独特能力，以及未来发展方向。 量子传感技术在遥感中的应用探索： 展望量子传感技术在提高测量精度、降低功耗等方面的潜在变革。 遥感数据融合理论与方法： 数据融合的层次： 介绍像素级融合、特征级融合、决策级融合等不同层次的数据融合方法。 常用融合算法： 详细讲解小波变换、主成分分析（PCA）、影像金字塔、深度学习等常用的数据融合算法。 融合评价指标： 如何客观评价融合后数据的质量和信息增益。 多源数据融合应用实例： 高分辨率多光谱与LiDAR数据融合： 提升城市三维模型精细度，实现更准确的地物分类。 多光谱与SAR数据融合： 结合可见光/近红外对地物细节的捕捉能力与SAR的全天候、穿透性优势，实现更全面的地表覆盖监测。 多传感器时间序列数据融合： 捕捉地物随时间变化的动态过程，如作物生长周期、地表形变等。 数据融合面临的挑战与机遇： 讨论数据配准、异质性处理、计算资源需求等挑战，以及人工智能和大数据技术为数据融合带来的新机遇。 第五章：人工智能在遥感数据分析中的应用：智能洞察与精准决策 本章将深入探讨人工智能（AI），特别是深度学习技术，如何革新遥感数据分析的范式，实现前所未有的自动化、智能化和高精度分析。 深度学习基础与遥感应用： 卷积神经网络（CNN）： 介绍CNN在影像识别、特征提取方面的强大能力，以及在遥感图像分类、目标检测中的应用。 循环神经网络（RNN）与长短期记忆网络（LSTM）： 讲解RNN/LSTM在处理时间序列遥感数据，如地物变化监测、预测方面的优势。 生成对抗网络（GAN）： 探讨GAN在数据增强、影像修复、超分辨率等方面的应用。 AI驱动的遥感数据分析流程： 智能数据预处理： 利用AI自动进行数据质量评估、噪声去除、缺失数据填补。 自动化地物分类与目标识别： 实现高精度、大规模的土地覆盖分类，以及特定目标的自动检测（如建筑物、船舶、车辆）。 智能变化检测与监测： 实时监测地表变化，如城市扩张、森林砍伐、农田耕作变化。 AI赋能的场景理解： 通过AI技术，实现对复杂遥感场景的语义理解，如灾害区域评估、农作物长势分析。 AI在遥感领域的挑战与未来： 数据标注的难题： 如何获取大规模、高质量的标注数据。 模型的可解释性： 如何理解AI模型做出决策的原因。 通用性与泛化能力： 如何训练出能在不同地区、不同传感器数据上表现良好的模型。 AI与人类专家的协同： 探索AI工具如何辅助遥感专家进行更高效、更深入的研究。 结语 本书籍“高新科技译丛：新一代遥感成像技术”通过对多光谱/高光谱成像、LiDAR、热红外遥感等关键技术的深入剖析，以及对新型传感器、数据融合和人工智能等前沿领域的探索，勾勒出一幅宏伟的遥感科技发展蓝图。这些技术的不断进步，正以前所未有的方式赋能人类对地球家园的认知，为应对气候变化、保障粮食安全、促进可持续发展等全球性挑战提供强大的科技支撑。本书旨在激发读者对遥感科学的兴趣，鼓励更多力量投身于这一充满活力和创新精神的领域，共同开创遥感技术服务于人类社会的美好未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，就像一道引人入胜的谜题，让我对其中的知识充满了好奇。我曾接触过一些基础的遥感概念，知道雷达可以通过发射和接收电磁波来成像，但“极化”这个词，却像是一个神秘的开关，暗示着更深层次的探测能力。我常常在想，我们平时看到的物体，其实在不同方向上对光（或者电磁波）的反射和散射是不同的，这就像人的“形状”和“材质”决定了它如何与外界互动。SAR极化，大概就是利用了这一点，通过分析雷达波在与地物相互作用后的极化状态变化，来提取出比传统SAR图像更丰富的信息。这是否意味着，我们可以通过极化信息，更准确地区分出不同的地物类型？比如，同样是森林，不同树种的叶片结构和排列方式，是否会产生独特的极化回波？同样是水体，表面是否有波浪，或者是否混有泥沙，是否也能通过极化得到提示？我尤其对“应用”部分感到兴奋，毕竟理论的最终价值体现在实践中。这本书能否为我提供一些具体的案例，展示SAR极化在解决实际问题上的威力？是能够更有效地监测地表形变，比如监测滑去的滑坡，还是能够更精准地识别出海面的油污，从而保护海洋环境？我对这本书能否解答这些我心中的疑问，充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，直接点燃了我内心对前沿科技探索的热情。“高新科技译丛”这几个字，就足以让我对其内容抱有很高的期待，仿佛它是一扇通往未来科学世界的大门。而“合成孔径雷达极化理论及应用”这个具体的主题，更是让我眼前一亮。我一直对遥感技术，特别是雷达遥感，有着浓厚的兴趣，总觉得它拥有一种“洞悉一切”的能力，能够穿透各种障碍，捕捉到地表的信息。但是，“极化”这个概念，在我看来，是SAR技术中一个更加精深、也更加迷人的维度。它是否意味着，SAR不再仅仅是“看到”地表，而是能够“感知”到地表物质的更深层特性？我脑海中浮现出各种可能性：也许通过极化信息，我们可以更精准地辨别出不同的岩石类型，从而辅助地质勘探；也许通过极化信息，我们可以更细致地分析植被的健康状况，为精准农业提供支持；又或者，它能在军事领域提供更强大的目标识别能力。我特别期待这本书能够深入浅出地解释SAR极化背后的物理原理，让我理解电磁波是如何与不同的地物发生复杂的相互作用，以及这些相互作用如何体现在不同的极化状态上。更重要的是，我希望这本书能够提供丰富的应用案例，展示SAR极化技术是如何从理论走向实践，解决现实世界中的各种挑战，让我真切地感受到这项技术带来的变革力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，犹如一串神秘的密码，暗示着一种深度和广度的知识探索。“高新科技译丛”的标签，直接表明了其学术性和前瞻性，让我对接下来的内容充满信心。而“合成孔径雷达极化理论及应用”这个具体的副标题，则将我的好奇心聚焦于一个非常具体且前沿的领域。我曾几何时听说过SAR技术，但“极化”一词，却像是在平静的湖面投下了一颗石子，激起了我探索的涟漪。我一直在思考，为什么我们需要在SAR技术中引入“极化”的概念？它究竟能为我们带来哪些传统SAR技术所无法比拟的优势？我猜想，极化信息可能与地物的介电常数、表面粗糙度、几何形状等微观物理特性密切相关。这就意味着，通过分析极化回波，我们或许能够更精细地分辨出不同的地物类型，例如，区分出不同种类的植被，甚至识别出不同形态的水体。而且，“应用”二字，更是将理论与实践紧密联系起来，让我对这本书能够提供的实际价值充满了期待。这本书是否能够向我展示，SAR极化技术在现实世界中是如何解决实际问题的？比如，在农业领域，如何利用极化信息来监测作物生长状况？在城市规划中，如何利用极化信息来识别不同的建筑材料？在自然灾害监测中，极化信息又扮演着怎样的角色？这些问题都让我迫不及待地想要从书中找到答案。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名着实让人眼前一亮，光是“高新科技译丛”这几个字就充满了未来感和学术深度，让我立刻联想到那些推动时代进步的尖端研究。而“合成孔径雷达极化理论及应用”更是精准地勾勒出了这本书的核心——SAR极化。我一直对遥感技术，尤其是雷达遥感，抱有浓厚的兴趣，总觉得它拥有一种穿越云层、洞察地表的神秘力量。SAR极化，这个听起来就很专业的词汇，在我脑海中勾勒出一幅利用电磁波的不同极化特性来解析地物信息的复杂图景。想象一下，我们不再仅仅是二维地扫描地表，而是能够通过电磁波的“偏振”角度，更深层次地理解目标的几何结构、成分构成，甚至是其微观物理特性。这就像是用一台拥有“第三只眼”的相机，能够看到普通相机所无法捕捉到的细节。我一直在思考，在诸如地质勘探、环境监测、军事侦察，甚至是我们日常的城市规划中，SAR极化技术能带来怎样革命性的改变？是能更精准地识别地下矿藏，还是能更有效地追踪森林火灾的蔓延，抑或是能更细致地分辨不同类型的农作物，从而优化农业生产？这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往这些未知领域的窗口，我迫不及待地想要一探究竟，了解那些深藏在电磁波互动背后的科学原理，以及它们是如何转化为实际应用，服务于我们日益复杂的社会需求的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对前沿科学进展有着强烈探索欲的读者，这本书的书名本身就散发着一种不可抗拒的吸引力。它不仅仅是一本书，更像是一份通往高科技前沿的通行证。“合成孔径雷达”这个词，我虽然知道它在成像方面有着独特的优势，但“极化”的加入，让我感觉像是给这项技术注入了新的生命力，赋予了它更精细的“触觉”。我一直对那些能够“看见”普通光学手段无法探测到的事物的技术感到着迷，而SAR极化听起来就具备这种能力。它是否能够穿透迷雾、雨雪，甚至进入地下一定深度来探测地下的物体？它是否能够通过分析电磁波与物质的相互作用，来推断出物质的成分和结构？这些都是我一直萦绕在脑海中的问题。我设想，这本书将为我揭示SAR极化背后的深刻物理原理，以及它在现实世界中的具体体现。我希望它能让我理解，为什么不同的目标会对不同极化的雷达波产生差异化的响应，以及科学家们是如何利用这些差异来解析复杂的地球表面的。我更期待的是，它能提供一些具体的应用案例，让我看到这项技术是如何在环境保护、灾害监测、地质勘探，甚至是军事侦察等领域发挥关键作用，从而更直观地感受到科技的力量。