武汉大学遥感原理与应用考研知识点汇总(手动总结版)_武大遥感原理与应用
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(一)高分三号(2016年8月10日)
高分三号是高分三号是我国首颗1米分辨率C频段多极化合成孔径雷达卫星,也是世界上成像模式最多的合成孔径雷达(SAR)卫星,具有12种成像模式。它不仅涵盖了传统的条带、扫描成像模式,而且可在聚束、条带、扫描、波浪、全球观测、高低入射角等多种成像模式下实现自由切换,既可以探地,又可以观海,达到“一星多用”的效果。分辨率达到1米,就能看清地面上的小轿车、海上行驶的船只。高分三号的空间分辨率是从1米到500米,幅宽是从10公里到650公里。由于具备1米分辨率成像模式,高分三号卫星成为世界上C频段多极化SAR卫星中分辨率最高的卫星系统。而且它能同时发射、接收水平波和垂直波,是我国首颗多极化SAR卫星。此外,高分三号卫星还是我国首颗设计使用寿命8年的低轨遥感卫星,能为用户提供长时间稳定的数据支撑服务,大幅提升了卫星系统效能。
1、条带模式是星载SAR 最常用的成像模式,在条带模式工作时,雷达以一个固定视角对地面进行照射。星载SAR 一般工作在脉冲模式,即以一定的频率(PRF)向地面发射脉冲并接收地面反射的回波信号。在距离向,星载SAR 通过发射宽带线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)并用匹配滤波器来提高分辨率。而在方位向,星载SAR 使用较宽的天线波束,通过对多个脉冲进行相干积累以提高分辨率。这样,从单个目标来看,雷达信号从不同角度进行照射,相当于一个较大的天线孔径,这就是合成孔径的原理。
2、滑动聚束成像模式,通过控制天线辐照区在地面的移动速度来控制方位分辨率,其成像的面积比聚束SAR大,并且其分辨率可以高于相同天线尺寸条带SAR的分辨率。
3、ScanSAR是星载SAR宽测绘带观测的重要模式,它通过在多个子测绘带(subswath)间切换,来扩展其一次通过观测地区时的观测带宽度,从而实现宽测绘带观测。星载SAR 工作于ScanSAR模式时,首先在第一个子测绘带工作一段时间,再切换到第二个子测绘带。对所有子测绘带完成扫描后,再回到第一个子测绘带继续工作。为了地面图像能够连续,ScanSAR需要在合成孔径时间内完成对所有子测绘带的观测,在每个测绘带观测的时间就会比较少。从目标的角度看,就是把原来的合成孔径时间,与在同一方位向不同测绘带的目标分享,各占一段。因此,相比条带模式,ScanSAR可以说是牺牲一部分的分辨率来换取了宽的测绘带。
4、高低入射角成像模式:高分三号在成像时的常规入射角为20 ~50度,在扩展入射角成像模式时10 ~60度。
(二)spot卫星立体成像
Spot123:两个同样的单线阵CCD立体测绘相机HRV,以全色和多光谱模式扫描。每个HRV入射镜可以被地面控制台指挥以观测地面感兴趣地区,不必垂直于卫星之下,每个HRV有倾斜观测能力,幅度为正负27度,可以实现异轨立体成像。Sport4:HRVIR,在HRV基础上
Sport5:双线阵CCD立体测绘相机HRS,由安装在卫星平台上两个具有一定交会角的线阵CCD立体测绘相机组成,两个CCD相机固定的侧视角保证了所获得的立体影像有良好的基高比,同时前后视立体象对的成像时间差小,有利于立体测图获得DEM。
资源三号:三线阵CCD立体测绘相机(TLS),由具有一定交会角的前视、正视和后视线阵CCD阵列构成的相机系统。三线阵成像已经成为目前测绘卫星的主流立体成像方式,国内外开发出的三线阵CCD测绘相机已经证实了其具有单线阵和双线阵CCD测绘相机不可比拟的优点,特别是目前星载大面阵立体测绘相机无法实现的情况下,这种系统已成为当前线阵立体成像系统的一个发展方向。
(三)高光谱成像
1)地物的分辨识别能力大大提高,并且可以区别属于同一种地物的不同类别,这在传统的低光谱分辨率遥感中是不容易实现的。同时由于成像光谱的波段变窄,,可选择的成像通道变多,使得“异物同谱”与“同谱异物”的现象减少,只要波段的选择与组合得恰当,一些地物光谱空间混淆的现象可以得到极大的控制,这无疑为进一步的分析提供了最为可靠的保证。2)成像通道大大增加,使得在处理不同应用的分析中,光谱的可选择性变得灵活和多样化,这极大的增加了可以通过遥感手段进行分析的目标物的数量,如不同树种的识别,不同矿物的识别,使遥感技术应用的范围扩大。
3)由于光谱空间分辨率的提高,使得原先不可进行的应用方向成为可能,如生物物理化学参数的提取,在利用高光谱数据进行有关植被叶绿素a、木质素、纤维素等生化分析, 取得了较好的结果, 为遥感技术的应用提供了新的研究方向。
4)由遥感定性分析向定量或半定量的转化成为可能,传统成像遥感技术主要的应用是以定性化的分析为主,部分定量分析结果的精度并不理想,这显然是由于成像传感器的光谱和空间分辨率、大气和土壤背景的干扰等限制有关,高光谱分辨率成像遥感首先突破了光谱分辨率这一个限制,在光谱空间很大程度上抑制了其它干扰因素的影响,这对于定量分析结果精度的提高有很大的帮助[2]。
其应用方面:
1、军事方面:目标侦察、近海环境监测、伪装与反伪装、打击效果评估。
2、民用方面:测绘地形图、制作专题图、海部要素、资源环境调查和灾害评估、大气遥感