星載閤成孔徑雷達大氣遙感與圖像解譯 9787502797980 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳鵬，範開國，李曉明，侯海平，張紅雷 ... 著

圖書標籤:

• 閤成孔徑雷達
• 遙感
• 大氣遙感
• 圖像解譯
• 星載遙感
• 雷達遙感
• 地球觀測
• 信號處理
• 微波遙感
• 環境監測

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 海洋齣版社

ISBN：9787502797980

商品編碼：29623956371

包裝：平裝

齣版時間：2017-07-01

基本信息

書名:星載閤成孔徑雷達大氣遙感與圖像解譯

定價：52.00元

售價：38.0元,便宜14.0元,摺扣73

作者:陳鵬,範開國,李曉明,侯海平,張紅雷 ...

齣版社：海洋齣版社

齣版日期：2017-07-01

ISBN：9787502797980

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書以作者近年來在衛星遙感領域的研究為基礎，參考瞭國內外科研工作者新研究成果，針對全球海上重要戰略通道、軍事熱點和利益攸關等海域所探測到的大氣內波、邊界層對流、低壓氣鏇、大氣鋒麵和雨團等現象的SAR大氣遙感圖像解譯，在某些情況下還增加瞭其他遙感圖像等輔助信息。本書有助於科研工作者更好地理解SAR大氣遙感與圖像特徵，並且隨著越來越多SAR衛星的發展，對深入開展星載SAR大氣遙感研究，挖掘星載SAR對大氣信息的遙感探測潛力，具有極大的參考和實用價值。此外，本書還可為重要戰略通道和遠海作戰的軍事航行保障提供海洋氣象信息支持，更好地實現衛星海戰場環境信息的全方位保障，對進一步“關心海洋、認識海洋、經略海洋，推動海洋強國建設不斷取得新成就”具有重要的軍事價值和戰略意義。

目錄

作者介紹

文摘

序言

海陸風雲：大氣遙感的新視角與圖像的奧秘 地球，一個生機勃勃而又瞬息萬變的星球。其大氣層，更是復雜多變的動態係統，不僅孕育著萬韆生命，也深刻影響著人類的生産生活。從觀測雲層、降雨，到監測空氣質量、預測天氣變化，大氣遙感技術已成為我們理解和應對這些自然現象不可或缺的工具。而在眾多遙感技術中，星載閤成孔徑雷達（SAR）以其獨特的穿透雲層、全天候工作的優勢，在大氣遙感領域展現齣越來越重要的價值。本書將帶您深入探索星載SAR在大氣探測方麵的最新進展，並揭示隱藏在雷達圖像背後的豐富信息。 第一章：穿越雲霧的眼睛——星載SAR遙感基礎 星載SAR，顧名思義，是指搭載於航天器上的閤成孔徑雷達係統。與傳統的微波遙感技術不同，SAR通過閤成一係列觀測數據，模擬齣遠超實際天綫尺寸的“虛擬孔徑”，從而獲得極高的空間分辨率。這種“人造大天綫”的技術，賦予瞭SAR係統超凡的“洞察力”。 1. 微波的穿透力： 微波的波長比可見光長得多，能夠有效穿透大氣中的雲、雨、雪等障礙物，實現全天候、全天時的觀測。這對於捕捉那些短暫齣現、且常被雲層遮蔽的大氣現象，如雷暴、颱風等，具有無可比擬的優勢。 2. 迴波信號的秘密： SAR係統發射電磁波，並接收目標區域反射迴來的微弱信號。迴波的強度、相位、極化信息，都蘊含著關於地物和大氣狀態的關鍵綫索。這些信息通過復雜的信號處理算法，最終轉化為高分辨率的雷達圖像。 3. 閤成孔徑的神奇： SAR的核心技術在於“閤成孔徑”。當雷達平颱在軌道上運動時，它會連續發射雷達脈衝並接收迴波。通過對不同位置接收到的迴波進行相乾疊加和處理，就可以模擬齣一個長長的“孔徑”，從而大幅提高成像分辨率。這意味著SAR可以清晰地分辨齣地麵上細微的結構，例如風場的細微變化，甚至是大氣中水汽的分布差異。 4. 極化信息的多樣性： SAR係統可以發射和接收不同極化的電磁波，例如水平極化（H）和垂直極化（V）。通過分析不同極化迴波的比率和相位差，可以獲取關於散射體形狀、介電常數等更豐富的信息。這對於區分不同的地錶類型、監測地錶含水量，乃至探測大氣中不同形態的水汽（如液態水滴或冰晶）都至關重要。 第二章：大氣中的“聽診器”——星載SAR的大氣探測應用 傳統的可見光和紅外遙感在觀測大氣時，往往受到雲層的嚴重阻礙。星載SAR憑藉其獨特的穿透能力，為大氣探測開闢瞭新的途徑，尤其是在以下幾個方麵： 1. 海麵風場與浪湧監測： 海麵粗糙度的變化是風速最直接的體現。SAR可以靈敏地捕捉海麵的微小起伏，通過分析迴波信號的強度變化，推算齣海麵風速的大小和方嚮。尤其是在颱風、颶風等極端天氣條件下，SAR能夠提供寶貴的實時風場數據，為氣象預報和海洋災害預警提供關鍵支持。同時，SAR還能識彆齣由強風激起的巨浪和湧浪，監測其形態和傳播規律，對於航海安全和海洋工程具有重要意義。 2. 降水與雲特性反演： 雖然SAR穿透雲層，但其迴波信號也會受到雲層中水滴和冰晶的影響。通過分析SAR迴波與降水強度、雲中液態水含量、過冷水含量之間的關係，可以反演齣降雨率、雲滴譜參數等信息。特彆是多極化SAR數據，更能區分液態水和冰相粒子，為理解雲的微物理過程提供新的觀測手段。 3. 大氣水汽與溫濕度分布： 水汽是影響天氣和氣候變化的重要因素。SAR在特定頻段的探測能力，使其可以感知到大氣中水汽含量與迴波信號之間的關聯。例如，大氣中的水汽會影響SAR信號的傳播速度和衰減，通過反演這些變化，可以估算齣大氣水汽含量、濕度等參數，為天氣預報和氣候模型提供數據支持。 4. 地麵濕度與土壤水分監測： 地錶濕度與大氣水汽循環密切相關。SAR的微波信號能夠穿透植被，探測到地錶以下一定深度的土壤水分。通過分析SAR迴波信號在不同土壤類型、不同濕度條件下的變化，可以繪製齣高分辨率的土壤水分分布圖。這不僅有助於農業生産的精細化管理，也為理解地錶與大氣之間的水分交換過程提供瞭重要依據。 5. 冰雪覆蓋與融化監測： 冰雪覆蓋是全球水循環的重要組成部分。SAR對冰雪具有較強的敏感性，可以區分不同類型的冰雪（如乾雪、濕雪、冰川冰等），監測其分布範圍、厚度以及融化過程。這對於研究氣候變化對極地和高山地區的影響，以及評估水資源可用性具有重要意義。 6. 火山活動與氣溶膠監測： 雖然SAR主要對地錶有響應，但其間接信息也能為火山活動和氣溶膠研究提供綫索。例如，火山噴發後産生的大量火山灰和氣體，會改變大氣層的介電常數，從而對SAR信號産生影響。通過分析SAR數據，可以間接推斷火山羽流的擴散範圍和濃度，為航空安全和環境監測提供預警。 第三章：圖像的語言——星載SAR圖像解譯的藝術與科學 星載SAR獲取的原始數據經過處理後，形成一幅幅分辨率極高的SAR圖像。然而，與我們熟悉的可見光照片不同，SAR圖像的灰度值並非直接代錶物體本身的亮度，而是由雷達信號與目標相互作用後産生的迴波強度所決定。因此，理解SAR圖像背後的物理含義，是進行準確解譯的關鍵。 1. 灰度值與散射機製： SAR圖像中的每一個像素都有一個灰度值，它反映瞭該區域對雷達信號的後嚮散射強度。不同的地物類型，由於其幾何結構、介電常數等物理特性不同，會産生不同的散射機製。例如，光滑的鏡麵（如水麵）會對雷達信號産生鏡麵反射，導緻迴波很弱，在SAR圖像上呈現為暗區。而粗糙的地錶、建築物或植被，則會産生更多的後嚮散射，使得圖像呈現為亮區。理解這些散射機製，是區分不同地物的首要步驟。 2. 紋理特徵的分析： SAR圖像的紋理特徵，即圖像的“粗糙度”和“圖案”，也蘊含著豐富的信息。例如，茂密的森林、起伏的山地、整齊的農田，在SAR圖像上會展現齣不同的紋理。通過分析這些紋理的統計特徵，可以區分不同的植被類型、地貌形態，甚至可以識彆齣農業生産中的耕作模式。 3. 幾何畸變的理解與校正： 由於SAR的成像原理，其圖像會存在一些幾何畸變，如“疊掩”（layover）和“陰影”（shadow）。疊掩發生在雷達波束照射到陡峭迎坡時，不同高度的物體會被投影到同一位置。陰影則發生在雷達波束被高大物體遮擋的區域。理解這些畸變，可以幫助我們更準確地解讀地物的空間關係，並進行必要的幾何校正，以便與其他地理信息數據進行疊加分析。 4. 多極化數據的協同解譯： 多極化SAR數據提供瞭比單極化數據更豐富的信息。通過比較不同極化迴波的強度比、相位差等，可以識彆齣目標更加精細的物理特性。例如，在植被遙感中，VV、VH、HH、HV等極化組閤可以區分不同的植被類型、測量生物量，甚至監測植被的健康狀況。在水體監測中，極化信息有助於區分淨水、渾水以及水麵上的油汙。 5. 數據融閤與多源信息整閤： SAR數據往往與其他遙感數據（如可見光、紅外、高光譜數據）或地理信息係統（GIS）數據結閤使用，以獲得更全麵的信息。例如，將SAR圖像與光學圖像融閤，可以剋服各自的局限性，例如SAR圖像提供全天候觀測能力，光學圖像提供豐富的地物光譜信息。這種數據融閤是提升遙感應用效果的重要手段。 6. 高分辨率SAR圖像的應用： 隨著SAR技術的不斷發展，越來越高的分辨率使得SAR圖像能夠捕捉到更加精細的地麵細節。這為城市基礎設施監測、災害評估、目標識彆等領域提供瞭前所未有的能力。例如，在災後評估中，高分辨率SAR圖像可以清晰地識彆齣倒塌的建築物、損毀的道路，為救援和重建提供直接依據。 第四章：挑戰與未來——星載SAR大氣遙感的機遇 盡管星載SAR在大氣遙感領域取得瞭顯著成就，但仍麵臨著一些挑戰，同時也孕育著巨大的發展機遇。 1. 反演算法的精度與不確定性： 大氣遙感是一個復雜的過程，SAR信號受到多種因素的影響，如大氣本身的散射和吸收、地錶後嚮散射的變化等。開發更精確、更魯棒的反演算法，減小反演結果的不確定性，是當前麵臨的重要挑戰。 2. 數據處理與存儲的壓力： SAR係統産生的數據量巨大，如何高效地進行數據預處理、存檔、分發，並為用戶提供便捷的數據訪問服務，是技術和管理上的難題。 3. 跨學科的融閤與協同： 大氣科學、雷達技術、信號處理、計算機科學等多個學科的交叉融閤，是推動SAR大氣遙感發展的重要動力。加強多學科之間的交流與閤作，將有助於解決更復雜的問題。 4. 新型SAR技術的研發與應用： 隨著新一代SAR技術的不斷湧現，如更寬的成像幅寬、更高的分辨率、更多的極化模式、以及更高的時間分辨率，將為大氣遙感帶來新的突破。例如，搭載更高頻段的SAR係統，可能能夠探測到大氣中更細微的水汽變化。 5. 與數值天氣預報模型的耦閤： 將SAR獲取的大氣參數有效地 Assimilate（同化）到數值天氣預報模型中，可以顯著提高預報的準確性。未來的研究將更加注重SAR數據與數值模型之間的緊密結閤。 6. 氣候變化研究的新維度： 長期、連續的SAR大氣觀測數據，為研究氣候變化對大氣環流、降水模式、極端天氣事件的影響，提供瞭寶貴的曆史記錄和監測手段。 本書旨在為讀者提供一個關於星載SAR大氣遙感與圖像解譯的全麵而深入的視角。我們希望通過對基礎理論、應用案例、解譯方法以及未來趨勢的探討，能夠激發更多科研人員和工程師的興趣，共同推動這一充滿活力的領域不斷嚮前發展，為人類更深入地理解地球、更有效地應對自然挑戰貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本《星載閤成孔徑雷達大氣遙感與圖像解譯》的齣版，無疑為我一直以來對遙感技術，特彆是SAR在氣象領域的應用所産生的濃厚興趣，提供瞭一個極佳的深入瞭解的契機。我一直覺得，SAR那獨特的工作方式，能夠穿透雲層、雨霧，直接觀測地錶，這種能力在傳統光學遙感無法企及的領域，展現齣巨大的潛力。而將這項技術聚焦於大氣遙感，更是讓我看到瞭其在監測天氣現象、氣候變化乃至災害預警方麵的新可能。我尤其好奇，書中是如何闡述SAR數據在解析大氣參數，如水汽含量、降雨強度、風場等方麵的機理的。是基於電磁波與大氣粒子相互作用的物理模型，還是通過大量的實證數據進行統計分析？書中會不會詳細介紹不同SAR係統（如不同工作頻率、極化方式）對大氣遙感的影響和各自的優勢？更讓我期待的是“圖像解譯”部分，SAR圖像本身就具有一定的復雜性，將其應用於大氣研究，其解譯過程勢必更加精細和專業。書中是否會提供典型的解譯案例，例如如何從SAR圖像中識彆齣颱風、暴雨等天氣係統的結構和演化？我希望這本書能夠循序漸進地引導讀者，從SAR的基本原理齣發，逐步深入到大氣遙感應用的具體技術和挑戰，最終能夠掌握利用SAR數據進行大氣遙感分析的基本方法。

評分☆☆☆☆☆

我一直對利用先進技術監測我們賴以生存的地球環境充滿熱情，而《星載閤成孔徑雷達大氣遙感與圖像解譯》這個書名，立刻抓住瞭我的眼球。SAR技術本身就以其穿透雲雨的能力而著稱，這在氣象研究中無疑具有革命性的意義。我非常想知道，書中是如何具體闡述SAR在“大氣遙感”這一特定領域的應用原理的。例如，SAR係統如何通過發射和接收微波信號，來探測大氣中的水汽、雲、降水等關鍵要素？它所依賴的物理模型和算法是怎樣的？我尤其關注的是“圖像解譯”部分，SAR圖像的特點與光學圖像截然不同，理解和解析SAR圖像中的大氣信息，一定需要掌握獨特的技巧。書中是否會提供具體的案例分析，展示如何從SAR數據中識彆齣颱風的結構、降雨的強度分布，甚至是風場的變化？我希望這本書能夠幫助我理解SAR遙感在氣象監測和預報中的獨特價值，以及如何將原始的SAR數據轉化為有用的氣象信息，從而更有效地應對氣候變化帶來的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

自從接觸到地球觀測的領域，SAR（閤成孔徑雷達）就以其獨特的“全天候、全天時”能力吸引瞭我。然而，將SAR的觸角伸嚮“大氣遙感”這個看似更偏嚮於可見光和紅外光譜研究的領域，讓我感到既新奇又充滿挑戰。我一直好奇，SAR是如何感知並量化大氣中的細微變化的？書中對於 SAR 信號與大氣成分（如水汽、雲滴、雨滴）相互作用的物理過程，是否有深入的理論闡述？例如，不同波段的微波信號在穿過大氣時會發生怎樣的散射、衰減和極化變化？這些變化又如何被反演成大氣參數？“圖像解譯”這部分更是勾起瞭我的研究欲。SAR圖像往往需要復雜的處理和分析纔能提取有效信息，而應用於大氣遙感，其解譯的難度可想而知。書中是否會介紹針對大氣現象（如對流、降水、風暴）的SAR圖像特徵，以及如何利用機器學習或深度學習等先進技術來輔助解譯，提高大氣參數提取的精度和效率？我非常希望能從書中學習到一套係統性的解譯框架，能夠指導我如何識彆和分析SAR數據中的大氣信息，從而更好地理解和預測天氣和氣候。

評分☆☆☆☆☆

我一直對 SAR（閤成孔徑雷達）技術在地球科學中的應用感到非常著迷，尤其是它能夠“看見”我們肉眼看不到的很多東西。當看到《星載閤成孔徑雷達大氣遙感與圖像解譯》這本書時，我immediately感到這是一個非常有價值的研究方嚮。SAR技術在監測大氣現象方麵，可以提供獨立於可見光和紅外傳感器的視角，這對於理解復雜的雲-雨係統、風暴演變以及氣候變化中的大氣過程至關重要。我特彆好奇書中是如何闡述SAR信號與大氣中水汽、液態水、冰晶等粒子相互作用的物理機製的，以及如何通過分析這些相互作用産生的SAR數據特徵（如後嚮散射係數、相乾性、極化信息等）來定量反演齣大氣參數。書中關於“圖像解譯”的部分，更是引起瞭我極大的興趣。SAR圖像往往需要專業的知識和工具纔能讀懂，而針對大氣遙感，其解譯的復雜性可想而知。我非常希望書中能夠提供清晰的解譯步驟和案例，幫助我理解如何從SAR圖像中識彆和分析大氣現象，例如識彆對流雲的結構、評估降雨強度、甚至推斷大氣邊界層的高度。這本書無疑為我打開瞭一個新的研究視野。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注遙感技術發展和應用的研究者，我對《星載閤成孔徑雷達大氣遙感與圖像解譯》這本書的齣現感到十分振奮。SAR係統獨特的穿透雲層的能力，使其在氣象遙感領域具有不可替代的優勢，能夠彌補傳統光學遙感在惡劣天氣條件下的不足。我迫切希望瞭解書中是如何深入探討SAR數據在反演大氣參數（如水汽含量、雲高、降水率等）方麵的科學原理和技術細節的。這其中涉及到的電磁波與大氣粒子相互作用的物理模型，以及相應的反演算法，將是我的關注重點。此外，“圖像解譯”部分也讓我充滿期待。SAR圖像的特點要求使用者掌握一套不同於光學圖像的解譯方法。書中是否會提供詳細的解譯流程和方法論，指導讀者如何從SAR圖像中識彆和分析大氣現象，例如如何區分不同類型的降水、如何追蹤風暴的移動和發展？我希望這本書能夠為我提供一套完整而深入的知識體係，幫助我掌握利用SAR技術進行大氣遙感監測和分析的關鍵技術，為今後的研究提供堅實的基礎。