微波遥感导论

图书标准信息

• 作者 Iain H. Woodhouse 著；董晓龙 译
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2014-03
• 版次 1
• ISBN 9787030398956
• 定价 118.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 364页
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《微波遥感导论》系统地介绍了微波遥感技术的原理及应用。《微波遥感导论》共11章，主要内容包括：深入浅出地介绍了微波遥感技术的发展历程；讨论了微波的特性和微波遥感的特点；阐述了微波与物质的相互作用和大气与地球表面的被动微波辐射测量、雷达高度计及微波散射计的探测原理；介绍了高分辨率成像雷达的原理，以及干涉测量技术在主动、被动微波遥感中的应用。在附录中还给出了《微波遥感导论》中所使用的数学公式及其详细推导过程。

【作者简介】

　　伊恩·伍德豪斯，于1989年在苏格兰爱丁堡大学（theUniversityofEdinburgh）获得物理和自然哲学的理学学士学位，并于l990年在邓迪大学（theUniversityofDundee）获得遥感的理学硕士学位。此后在马可尼研究中心（theMarconiResearchCentre）从事雷达系统设计的工作，并在爱丁堡取得了赫瑞瓦特大学（Heriot—WattUniversity）的大气遥感哲学博士学位。1995年至1998年期间，在荷兰瓦赫宁根农业大学fWageningenAgriculturalUniversity）从事教育和科研工作。从1999年起，伊恩·伍德豪斯作为讲师执教于爱丁堡大学地球科学学院，并于2013年起担任应用地球观测专业fAppliedEarthObservation）教授（Professor），主要研究领域为植被的主动微波遥感，特别是森林遥感。

【目录】

中文版序译者序序言作者自序第1章为什么使用微波. 1

1.1 微波传感器系统概述. 1

1.1.1 被动微波成像仪所获信息 2

1.1.2 被动微波探测仪所获信息 3

1.1.3 主动微波传感器所获信息 3

1.1.4 怎样使用这些信息 5

第2 章微波简明史 6

2.1 起源 6

2.2 走出黑暗：麦克斯韦和赫兹 7

2.3 无线电、死亡射线和雷达. 13

2.4“金星统治者”和“小绿人”18

2.5 成像雷达20

2.6 航天微波遥感. 21

2.7 补充阅读22

第3 章物理基础. 23

3.1 电磁波的物理特性 23

3.1.1“波”形式的电磁辐射 24

3.1.2 波的复数表示. 28

3.2 波的能量和功率 29

3.2.1 极化31

3.3 波的叠加33

3.3.1 相干性. 35

3.4 本书最重要的章节 37

3.4.1相位作为（相对）距离的度量38

3.4.2 二维波的叠加. 39

3.4.3 干涉图的定量描述. 42

3.4.4 被动遥感的情况. 45

3.4.5 多源干涉图. 47

3.4.6 波束宽度和角分辨率. 48

3.4.7 惠更斯子波. 50

3.4.8 相干性的补充说明. 51

3.5 微波的传播. 52

3.5.1 有耗媒质中的传播. 55

3.5.2 移动波源的情况. 56

3.6 微波来自何处. 57

3.6.1 自然界中微波是如何产生的.57

3.6.2 辐射定律. 60

3.6.3 如何人工产生微波. 62

3.7 补充阅读64

第4 章极化测量. 65

4.1 极化波的描述. 66

4.1.1 线极化基综述. 67

4.2 极化波的叠加. 68

4.3 极化的表示方法 72

4.3.1 庞加莱球. 72

4.3.2 数学描述. 73

4.3.3 斯托克斯矢量. 74

4.3.4 亮度斯托克斯矢量. 76

4.3.5 部分极化波. 76

4.3.6 斯托克斯散射矩阵. 78

4.3.7 散射矩阵. 79

4.3.8 目标矢量. 80

4.3.9 协方差矩阵. 81

4.4 被动极化测量. 82

4.5 雷达极化测量. 82

4.5.1 雷达极化测量仪. 82

4.5.2 极化合成和响应曲线. 83

4.6 重要的极化特性 86

4.6.1 非极化功率. 86

4.6.2 极化度和变化系数. 87

4.6.3 极化比. 87

4.6.4 相干性的表示参数. 88

4.6.5 极化分解. 90

4.7 补充阅读90

第5 章真实世界中的微波92

5.1 连续媒质和大气 92

5.1.1 辐射传输理论. 92

5.1.2 微波亮度温度. 94

5.1.3 谱线96

5.1.4 谱线展宽. 98

5.1.5 法拉第旋转. 98

5.2 微波与离散目标的相互作用.99

5.2.1 衍射 100

5.2.2 衍射的重要性 101

5.2.3 散射 102

5.2.4 雷达截面 103

5.2.5 散射理论的重要性 105

5.3 体散射和发射 108

5.3.1 透过体散射体的传输 109

5.3.2 发射 110

5.3.3 散射 112

5.4 光滑表面的反射和发射 114

5.4.1 光滑界面的散射 115

5.4.2 光滑边界的发射 118

5.4.3 小结 118

5.5 粗糙表面的散射和发射 119

5.5.1“粗糙”的定义. 119

5.5.2 粗糙度的影响 120

5.5.3 小结 121

5.6非随机（周期）表面 121

5.7 自然表面的散射和发射 122

5.7.1 海洋和湖泊 123

5.7.2 水汽凝结物 125

5.7.3 冰和雪 126

5.7.4 淡水冰 127

5.7.5 冰川冰 128

5.7.6 海冰 128

5.7.7 裸露的岩石和沙漠 131

5.7.8 土壤 131

5.7.9 植被 134

5.8 特殊散射体 136

5.8.1 角反射器 136

5.8.2 运动目标 137

5.8.3 混合目标 138

5.9 补充阅读 140

第6 章微波的检测141

6.1 方法概述 141

6.2 微波传感器系统的概念 142

6.2.1 特别提醒 144

6.3 基本微波辐射计系统.144

6.4 天线系统 144

6.4.1 抛物面天线 146

6.4.2 偶极子天线 147

6.4.3 阵列天线 148

6.4.4 天线的性质 149

6.5 接收机. 153

6.5.1 检波器 154

6.6 相干系统 154

6.7 主动传感器系统. 155

6.8 系统性能 156

6.8.1 噪声和灵敏度 156

6.8.2 决定接收机灵敏度的因素157

6.8.3 产生不确定性的其他原因158

6.9 定标. 158

6.9.1 天线定标 161

6.9.2 验证与真实性检验 162

6.9.3 定标的种类 162

6.9.4 接收机的定标方法 163

6.10 定标的其他注意事项. 165

6.11 补充阅读. 165

第7 章大气探测 167

7.1 大气探测 168

7.1.1 测量需求 168

7.1.2 地球的大气 169

7.1.3 水汽和氧 171

7.1.4 云和降水 171

7.1.5 臭氧 171

7.1.6 氯氧化物 172

7.1.7 其他种类的重要观测 172

7.2 测量原理 172

7.3 探测的理论基础. 174

7.3.1 正演模型 174

7.3.2 正演模型的简易构成 175

7.3.3 反演模型 177

7.3.4 逆问题的求解 178

7.3.5 影响函数 181

7.4 观测几何 183

7.4.1 天底探测 183

7.4.2 临边探测 184

7.5 被动降水图绘制. 186

7.5.1 测量需求 186

7.5.2 测量原理 187

7.5.3 发射理论 187

7.5.4 散射理论 188

7.6 补充阅读 189

第8 章被动成像 190

8.1 测量原理 191

8.1.1 背景知识 191

8.1.2 实际辐射计 191

8.1.3 观测几何 192

8.1.4 一般的正演模型 192

8.2 海洋. 194

8.2.1 测量需求 194

8.2.2测量原理：海洋表面温度（SST） 196

8.2.3 测量原理：海洋盐度 197

8.2.4 测量原理：海洋风场 197

8.3 海冰. 198

8.3.1 测量需求 198

8.3.2 海冰密集度 199

8.4 陆地. 201

8.4.1 测量需求 201

8.4.2 地上遥感正演问题 202

8.4.3 求解积雪深度的经验模型204

8.4.4 最后一点：被动模式极化测量 204

8.5 补充阅读 205

第9 章主动微波遥感. 206

9.1 测量原理 207

9.1.1 什么是雷达 207

9.1.2 雷达的基本工作原理 208

9.2 雷达性能的一般方程.209

9.2.1 雷达方程 209

9.2.2 距离分辨率 211

9.3 雷达高度计 214

9.3.1 对高度计测量的需求 215

9.3.2 测高几何 218

9.3.3 测量方法 220

9.3.4 回波分析 220

9.3.5 距离模糊 223

9.3.6 高度反演准确度 225

9.3.7 扫描高度计 227

9.3.8 定标和真实性检验 228

9.4 改善方向性 228

9.4.1 子波束宽度分辨率 229

9.4.2 合成孔径高度计 231

9.5 散射计. 231

9.5.1 散射计测量需求 232

9.5.2 一般原理 232

9.5.3 降雨雷达 233

9.5.4 风散射计 234

9.5.5 极化散射计 236

9.6 补充阅读 236

第10章成像雷达. 238

10.1 成像雷达的应用价值. 238

10.1.1 海洋. 239

10.1.2 海冰. 240

10.1.3 陆地表面. 240

10.1.4 植被的水云模型. 241

10.1.5 雷达成像的其他应用. 242

10.2 什么是影像. 243

10.3 雷达影像的建立 244

10.4 侧视机载雷达.246

10.4.1 地距分辨率. 247

10.4.2 方位向分辨率. 248

10.5 合成孔径雷达.248

10.5.1 孔径合成：多普勒解释. 249

10.5.2 孔径合成：几何解释. 252

10.5.3 几何与多普勒. 255

10.5.4 SAR 聚焦 256

10.6 SAR 的雷达方程256

10.7 雷达图像的几何畸变. 257

10.7.1 叠掩和透视收缩现象. 257

10.7.2 雷达阴影. 259

10.7.3 运动误差. 259

10.7.4 运动目标. 259

10.8 使用中的限制.260

10.8.1 模糊. 261

10.8.2覆盖范围和PRF 261

10.9其他SAR模式. 262

10.9.1扫描SAR工作原理. 262

10.9.2聚束SAR 262

10.10 SAR 影像处理. 263

10.10.1 斑点 264

10.10.2 斑点统计特性 267

10.10.3 斑点滤波 270

10.10.4 几何纠正 271

10.10.5 几何纠正的局限性 273

10.11 SAR 数据格式. 273

10.12从SAR图像中提取地形数据 275

10.12.1立体SAR雷达测量 275

10.12.2 SAR 坡度测量. 276

10.13 补充阅读 276

第11章干涉测量. 278

11.1 干涉测量需求.278

11.2 干涉测量原理.279

11.2.1 相位测量. 279

11.2.2 双系统的应用. 280

11.2.3 通过干涉测量分辨方向.281

11.3 被动成像干涉技术 282

11.4 雷达干涉测量.284

11.4.1 干涉测高. 284

11.4.2干涉SAR 285

11.4.3干涉SAR观测几何. 286

11.4.4 干涉相干程度. 294

11.4.5 去相关. 296

11.4.6 去相关小结. 298

11.5实际DEM的产生 300

11.5.1 InSAR 数据处理流程 300

11.6 植被高度估计.301

11.6.1 单频情况. 302

11.6.2 双频情况. 302

11.6.3 极化干涉测量和多基线干涉测量 303

11.6.4 SAR 断层成像 303

11.7 SAR 的差分干涉处理. 303

11.7.1 考虑因素和局限性. 305

11.7.2 大气水汽. 306

11.8 永久散射体干涉测量. 307

11.9 顺轨干涉测量.308

11.10 补充阅读 308

附录A常用数学理论小结.309

A.1 角度. 309

A.1.1 度 309

A.1.2 弧度 309

A.1.3立体弧度（立体角）. 309

A.2 有用的三角函数关系式310

A.3 对数和指数310

A.3.1 一些基本性质311

A.3.2 特殊数值 311

A.3.3 级数展开 311

A.4 复数. 312

A.5矢量（向量）. 314

A.5.1 矢量代数运算法则. 315

A.5.2 叉积或矢量积315

A.6 矩阵. 316

A.6.1 矩阵代数 318

参考文献 319

索引. 323