星载合成孔径雷达大气遥感与图像解译 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈鹏，范开国，李晓明，侯海平，张红雷 ... 著

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• 合成孔径雷达
• 遥感
• 大气遥感
• 图像解译
• 星载遥感
• 雷达遥感
• SAR
• 大气科学
• 地球观测
• 图像处理

出版社： 海洋出版社

ISBN：9787502797980

版次：1

商品编码：12227384

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

内容简介

本书以作者近年来在卫星遥感领域的研究为基础，参考了国内外科研工作者新研究成果，针对全球海上重要战略通道、军事热点和利益攸关等海域所探测到的大气内波、边界层对流、低压气旋、大气锋面和雨团等现象的SAR大气遥感图像解译，在某些情况下还增加了其他遥感图像等辅助信息。本书有助于科研工作者更好地理解SAR大气遥感与图像特征，并且随着越来越多SAR卫星的发展，对深入开展星载SAR大气遥感研究，挖掘星载SAR对大气信息的遥感探测潜力，具有极大的参考和实用价值。此外，本书还可为重要战略通道和远海作战的军事航行保障提供海洋气象信息支持，更好地实现卫星海战场环境信息的全方位保障，对进一步“关心海洋、认识海洋、经略海洋，推动海洋强国建设不断取得新成就”具有重要的军事价值和战略意义。

目录

第1章 合成孔径雷达简介1
第2章 SAR大气内波遥感与图像解释7
第3章 SAR大气锋面遥感与图像解释22
第4章 SAR落山风遥感与图像解释31
第5章 SAR海陆风遥感与图像解释39
第6章 SAR近海岸风遥感与图像解释43
第7章 SAR大气尾迹遥感与图像解释49
第8章 SAR海洋大气边界层对流遥感与图像解释55
第9章 SAR低压气旋遥感与图像解释64
第10章 SAR雨团遥感与图像解释80
参考文献91
彩图93

《星载合成孔径雷达大气遥感与图像解译》 内容梗概： 本书深入探讨了利用星载合成孔径雷达（SAR）技术对大气进行遥感观测的方法及其图像解译的应用。全书围绕SAR遥感大气参数的原理、数据处理、以及如何从SAR图像中提取和分析大气信息展开，并重点阐述了SAR图像解译在服务于大气研究和应用中的关键作用。 第一部分：星载合成孔径雷达遥感基础 本部分首先系统介绍了合成孔径雷达（SAR）的基本原理，包括其工作方式、成像机制、以及与光学遥感相比的独特优势，如全天候、全天时成像能力。着重讲解了SAR系统在探测大气过程中涉及的关键参数，如雷达信号的频率、极化、分辨率、入射角等，以及这些参数如何影响对大气物理过程的探测能力。 第二部分：SAR遥感大气参数的理论与方法 本部分是本书的核心内容之一，详细阐述了SAR遥感大气参数的理论基础和技术方法。 微波与大气相互作用： 详细讲解了微波辐射（SAR系统使用的雷达波）与大气中各种成分（水汽、云、降水、气溶胶等）相互作用的物理过程。这包括散射、吸收、衰减、极化变化等现象，以及这些现象的强度与大气参数之间的定量关系。例如，微波信号穿过不同密度的水汽层时会产生不同的衰减，这个衰减量可以被用来反演大气水汽含量。 主要可遥感的大气参数： 水汽探测： 详细介绍SAR如何通过探测微波信号在穿过大气时的衰减或极化变化来反演大气水汽含量（如总水汽量、水汽廓线）。讨论不同频率和极化模式下水汽探测的优劣势。 云特性遥感： 讲解SAR在探测云的类型（如积云、层云、冰云）、云滴（水滴或冰晶）的有效半径、液态水含量（LWP）、冰水含量（IWP）等参数上的潜力。重点分析微波信号与云内不同粒子形态和尺寸分布的相互作用机理。 降水探测： 深入研究SAR如何通过探测降水（雨、雪、冰雹）对雷达信号产生的强散射和衰减来识别降水区域、估计降水强度（如降雨率）、以及判断降水类型。讨论不同降水强度和粒子形态对SAR信号的影响。 气溶胶探测： 探讨SAR探测气溶胶（如沙尘、烟雾）的可能性，虽然SAR对气溶胶的直接探测能力相对较弱，但可以通过其对海面糙度的影响间接推断海面上的风场，从而了解气溶胶扩散条件。 风场遥感： 详细讲解SAR如何利用其高分辨率成像能力，通过探测海面（或陆面）由风引起的粗糙度变化来反演地表风场。特别是对海洋风场的精确测量，这与大气环流和天气系统的形成密切相关。 遥感模型与反演算法： 详细介绍用于SAR大气遥感的理论模型，包括物理模型（如散射模型、衰减模型）和经验模型。并深入讲解各种反演算法，如查找表法、最优化反演、机器学习算法等，用于从SAR观测数据中提取大气参数。讨论不同算法的适用范围、精度和计算复杂度。 第三部分：SAR大气遥感数据处理与应用 本部分聚焦于SAR大气遥感数据的实际处理流程以及由此带来的各类应用。 SAR数据预处理： 介绍SAR大气遥感数据在进行反演前所需的预处理步骤，包括辐射定标、几何校正、多视处理、滤波去噪、极化分解等。重点说明这些处理步骤如何确保后续反演的精度和可靠性。 数据融合与协同观测： 探讨SAR数据与其他遥感传感器（如微波辐射计、红外传感器、可见光传感器）以及地面观测数据进行融合的重要性。分析多源数据融合如何克服单一传感器的局限性，提高大气参数遥感的精度和覆盖范围。 大气遥感应用案例： 天气预报与短期临近预报： 阐述SAR反演的大气参数（如水汽分布、风场、降水强度）如何直接应用于数值天气预报模型的同化，从而提高天气预报的准确性，特别是对强对流天气、台风等灾害性天气的预警。 气候变化研究： 分析SAR遥感数据在监测长期大气参数变化趋势方面的作用，例如水汽含量的长期变化、降水模式的改变等，为气候变化的研究提供关键数据支持。 环境监测与灾害评估： 介绍SAR在监测大气污染事件（如沙尘暴、森林火灾产生的烟雾扩散）、以及评估强降水、台风等造成的灾害影响中的应用。 海洋学研究： 重点阐述SAR反演的海面风场如何为海洋动力学模型提供输入，并用于研究海洋环流、海气相互作用等。 第四部分：SAR图像解译在服务大气遥感中的作用 本部分将视角转向SAR图像的“解译”环节，阐明如何通过对SAR图像进行分析和理解，来支持和深化大气遥感研究。 SAR图像特征与大气现象的关联： 详细分析SAR图像中不同纹理、灰度、形状等特征如何对应于特定的地表或海面状况，而这些状况又受到大气条件的影响。例如： 海面特征： SAR图像能够精细地展现海面微波雷达截面（RCS）的变化，而这种变化很大程度上由海面风速、风向、以及海浪引起。特定风场下的海面波浪模式在SAR图像中会呈现出独特的条纹状或网状结构，这为精确反演海面风场提供了直接的视觉线索。此外，海面油污、冰情等也会在SAR图像中留下明显的痕迹，这些现象的形成和扩散也与大气条件（如风力、气压）密切相关。 陆面特征： 陆面上的植被、土壤湿度、积雪、河流、城市等都会对SAR信号产生不同响应。例如，在雨后，土壤湿度增加会改变雷达信号的散射特性；积雪的厚度和密度也会影响SAR回波。这些地表变化信息，当结合大气观测数据一同分析时，能够揭示大气与地表之间的复杂相互作用。 SAR图像解译技术在支持大气遥感中的应用： 风场解译与验证： SAR图像能够直接“看到”海面风场引起的纹理变化。通过对这些纹理进行精细解译，可以识别风的方向和强度，为SAR风场反演算法提供重要的解译依据和验证数据。例如，可以识别出“风锐”（wind streak）等风场指示性特征。 降水区域识别与强度指示： 强降水会显著改变海面或陆面的雷达散射特性。SAR图像中可能出现高亮或低亮区域，这些区域的形态和强度变化可以作为识别降水区域和辅助估计降水强度的重要线索，特别是在SAR直接反演降水效率不高的区域。 气象现象的空间格局分析： SAR图像的高分辨率能够清晰地展现大气现象（如海上气旋、热带气旋的螺旋云带）对海面造成的宏观影响，如风暴潮引起的海面粗糙度变化、风力对海浪的塑造等。通过解译这些图像，可以更直观地理解和分析大气系统如何影响地表。 云和气溶胶间接影响的识别： 虽然SAR本身对云和气溶胶的直接探测能力有限，但云和气溶胶的存在及其分布会影响大气边界层内的风场和湍流，进而影响海面糙度。SAR图像对海面风场的敏感性，使得在特定情况下，可以间接识别出由云和气溶胶引起的大气边界层过程。 模型验证与改进： SAR图像本身就是丰富的地理信息载体。通过对SAR图像的解译，可以为大气模型中关于地表相互作用、边界层过程等的模拟提供重要的地表状态信息，用于验证和改进这些模型。例如，用SAR反演的风场验证模型风场，或者通过SAR图像识别的积雪覆盖信息来改进地表能量平衡模型。 解译的工具与方法： 介绍SAR图像解译所使用的常用工具和方法，包括视觉解译、多时相图像对比分析、纹理分析、目标识别技术等。并探讨如何将计算机视觉和机器学习技术应用于SAR图像的自动化解译，以提高解译的效率和客观性。 第五部分：挑战与展望 本书的最后部分将总结SAR大气遥感和图像解译领域面临的挑战，如SAR信号对大气参数的敏感性问题、多源数据融合的复杂性、反演算法的精度提升等，并展望未来发展方向，包括更高分辨率的SAR系统、新型多极化和多频率SAR技术、以及人工智能在数据处理和解译中的更广泛应用，为实现更精准、更全面的大气遥感观测提供前景。 总结： 《星载合成孔径雷达大气遥感与图像解译》旨在提供一本全面、深入的专著，涵盖了星载SAR技术在探测和理解大气过程中的前沿理论、关键方法、数据处理流程、实际应用，以及SAR图像解译在支持和丰富大气遥感研究中的独特价值。本书适合从事遥感科学、气象学、海洋学、地球科学、环境科学等领域的研究人员、研究生以及相关从业人员阅读。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来了意想不到的惊喜。起初，我被其独特的书名所吸引，星载合成孔径雷达，这本身就充满了科技感和探索未知领域的魅力。我是一名对遥感图像分析有着浓厚兴趣的爱好者，虽然对SAR大气遥感的技术细节了解不深，但我对从图像中提取信息、理解背后含义的过程充满了好奇。这本书的书名中“图像解译”几个字，更是让我联想到将冰冷的技术数据转化为生动、直观的地球景象，这其中蕴含着何等的智慧和挑战？我设想，这本书一定会详细阐述SAR图像的形成过程，以及如何通过各种算法和模型，识别出大气中的不同现象，比如云的类型、降雨的强度、甚至空气污染物的分布。这就像是一场与地球对话的盛宴，SAR雷达充当了我们“听”地球“说”话的耳朵，而图像解译则是我们“理解”地球“语言”的桥梁。我期待书中能够包含丰富的实例分析，展示SAR图像如何揭示大气活动的奥秘，例如如何通过SAR数据监测台风的形成和演变，或是如何量化海面蒸发对气候模型的影响。这种将理论知识与实际应用相结合的叙述方式，对于我这样的读者来说，是最具吸引力的。

评分☆☆☆☆☆

一本令人翘首以盼的著作，终于摆在了我的案头。从封面设计便能感受到一股严谨而厚重的学术气息，字体清晰，书名醒目，预示着这是一本值得深入研读的专业书籍。虽然我并非直接从事SAR大气遥感研究的领域，但作为一名对地球科学及遥感技术有广泛兴趣的读者，我深知SAR技术在观测地球大气方面所蕴含的巨大潜力。尤其是在如今全球气候变化日益严峻的背景下，对大气参数的精确监测和理解显得尤为重要。星载SAR，作为一种全天候、高分辨率的观测手段，在穿透云层、探测降雨、蒸发、水汽含量等方面展现出独特的优势，能够提供传统光学遥感无法比拟的信息。这本书的出现，无疑为我打开了一扇了解这一前沿领域的新窗口，让我得以窥探其背后的科学原理、先进技术以及在实际应用中所能带来的深刻洞察。我非常期待能够通过阅读这本书，系统地学习SAR大气遥感的基本理论，理解其工作机制，并了解如何在复杂的地球大气系统中，通过SAR图像的解译，提取出有价值的科学信息，从而为气候变化研究、天气预报、以及其他与大气相关的应用提供更为坚实的数据支持。这本书的出现，无疑填补了这一领域在系统性科普和专业介绍上的空白，对推动相关学科的发展具有重要意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑将为地球科学研究领域带来一股清流。我是一名长期关注地球观测技术发展和其在地学研究中应用的老研究者。近年来，合成孔径雷达（SAR）技术在各个领域的应用都取得了显著进展，其全天候、高分辨率的特点使其在大地测量、地表形变监测、海洋观测等方面发挥着越来越重要的作用。而SAR在探测大气参数方面的潜力，也逐渐被业界所认识。这本书的书名，直接点出了“星载SAR”、“大气遥感”以及“图像解译”这三个关键要素，预示着它将是一本系统性地介绍SAR技术如何被应用于探测和理解地球大气的重要著作。我期待书中能够深入探讨SAR信号在大气传播过程中所经历的各种物理效应，例如瑞利散射、米氏散射、吸收衰减等，以及这些效应如何影响SAR回波的特性。同时，我也非常关注书中在“图像解译”部分所提供的解决方案，包括如何利用SAR数据反演出大气中的水汽含量、云的物理特性、甚至降雨强度和分布等关键参数。这些信息对于改进天气预报模型、理解气候变化机制、以及监测大气环境变化都具有至关重要的意义。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长年关注地理信息科学发展的学术研究者，我一直在寻找能够深入剖析SAR技术在大气遥感领域应用的书籍。这本书的书名——《星载合成孔径雷达大气遥感与图像解译》，无疑触及了我研究的核心领域。我对SAR技术的原理，特别是其电磁波与大气介质相互作用的物理过程，以及如何在多变的大气环境中实现稳定、精确的观测，有着浓厚的兴趣。书名中的“大气遥感”明确指出了其研究对象，而“星载”则强调了其观测平台的先进性与全球覆盖能力。更令我兴奋的是“图像解译”这一部分，它预示着这本书将不仅仅停留在理论层面，更会深入探讨如何从SAR原始数据中提取有意义的大气信息，如何构建有效的解译模型，以及这些解译成果在气候建模、天气预报、灾害监测等具体应用中的价值。我尤其期待书中能够对SAR回波信号在穿过大气时的衰减、散射、折射等现象进行详尽的论述，以及如何针对这些效应进行校正和反演。同时，书中关于不同SAR工作模式（如VV, VH, HH, HV极化）在探测不同大气要素时的特点和优势的分析，也将是我关注的重点。

评分☆☆☆☆☆

我是一位热衷于学习新知识的在校大学生，对空间科学和遥感技术有着初步的了解。在我的专业课程中，我接触过一些关于遥感基础的介绍，但对于SAR这项具体技术，尤其是在大气遥感领域的应用，我的认知还比较有限。这本书的书名，虽然听起来有些专业，但“星载合成孔径雷达”和“图像解译”这样的关键词，却激发了我强烈的学习欲望。我理解SAR是一种能够“看透”云层的先进技术，这对于研究多变且常常被云雾笼罩的大气层来说，具有得天独厚的优势。我好奇书中会如何解释SAR工作的原理，它和我们日常接触到的摄像头有什么不同？又为什么它能用于探测大气？“图像解译”又是什么意思？难道SAR产生的图像不是直接就能看懂的吗？我希望书中能够用相对易懂的语言，或者配以丰富的图示，来解释这些复杂的概念，让我能够一步步地理解SAR数据是如何被处理、分析，最终转化为我们能够理解的大气信息。这本书可能是我深入了解SAR大气遥感领域的敲门砖，我期待它能为我构建起坚实的基础知识体系。