成像雷达是向飞行平台行进的垂直方向的一侧或两侧发射微波，将从观测目标返回的后向散射波以图像的形式记录下来的雷达。成像雷达可分为真实孔径雷达(RAR)和合成孔径雷达(SAR)。常见的雷达传感器有对地观测系统(EOS)使用的合成孔径雷达(EOS-SAR)、美国宇航局(NASA)的Sir-C/X-SAR、欧空局的高级合成孔径雷达(ASAR)和中国的HJ-1C卫星搭载的SAR雷达等。图3-10和图3-11分别展示了欧空局高级合成孔径雷达的搭载卫星Envisat和中国的HJ-1C卫星。
图3-10 欧空局高级合成孔径雷达搭载卫星Envisat
图3-11 中国的HJ-1C雷达卫星
雷达方式在1～100cm范围内起作用。不同的波段对应于地球表面不同的特性。雷达的反向散射受所发射的信号和所阐述的表面特征影响。由于雷达是主动的传感器系统而且所应用的波长能够穿透云层，它不管是白天还是晚上，不管在什么样的天气条件下都能获取影像，尽管影像可能会或多或少地受大雨的影响。成像雷达对地形起伏变化敏感，常被应用于城市地表沉降变化的监测。
同一地区的两张立体雷达影像融合能提供有关地形高度的信息。类似地，SAR干涉测量法(InSAR)包含在几乎相同的位置所获得的两张雷达影像。这些影像不是在不同时间，就是利用两个系统在相同位置所获得的，而且能被用于评估高精度(5cm或更高)的高度或垂直方向的变形。这种垂直方向的运动可能会受石油和天然气的开采或由地震引起的地壳变形的影响(游新兆等，2002)。
目前激光雷达(LiDAR)在遥感领域中得到越来越广泛的应用。激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光发射机将电脉冲变成光脉冲发射出去，光学接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器(Jelalian，1980)。
常用的LiDAR传感器有机载和无人机载两种。下面以RIEGL VQ-1560 II和RIEGL mini VUX-2UAV为例分别介绍机载LiDAR传感器和无人机载LiDAR传感器。(www.xing528.com)
RIEGL VQ-1560 II(图3-12)是一种双通道波形处理机载LiDAR系统，基于拥有高达4MHz的激光脉冲发射频率，具备更高的性能和效率。当飞行作业高度在1500ft至12100ft(1ft＝0.3048m)范围时(目标反射率＞20%)，可提供不低于120万点/秒的测量速率，结合不同的激光功率模式，可以优化采集参数，以满足特定项目的需要。这些特点使RIEGL VQ-1560 II变得非常灵活，它的数据采集范围极广，同时具备超高的点密度和数据采集效率。RIEGL VQ-1560 II采用RIEGL独有的前-后扫描能力，使其可以从不同角度获取更有效、更高精度的高点密度数据。配合58°大视场角以及多种扫描参数配置方案，能够实现高效的点云数据获取。RIEGL VQ-1560 II无缝集成了高性能IMU/GNSS系统以及1.5亿像素的RGB，可额外增配一个相机系统。
RIEGL mini VUX-2UAV(图3-13)是一款极其轻小的无人机专用激光扫系统，适合搭载在小型直升机和无人机上。这款RIEGL mini VUX-2UAV提供了100kHz和200kHz的激光发射频率。在200kHz的频率下，传感器可提供多达每秒200000次的测量速率，为采集地面小物体的无人机应用提供了密集点模式。RIEGL mini VUX-2UAV能够采集360°全景扫描数据，采集的数据存储于一个易于插拔的SD卡上，也可以通过网线存储到电脑上，结合扫描仪的低功耗，可与大多数UAS/UAV/RPAS进行直接集成。基于RIEGL先进的波形处理技术，RIEGL mini VUX-2UAV通过波形数字化合成实时波形处理技术，进行高速的数据采集，可以在茂密的植被下得到高精度的测量成果。其另外一个特点是优化后的波长可用于冰、雪地形测量。
机载LiDAR系统还有RIEGL VQ-780 II、RIEGL VP-1、RIEGL VQ-880-G等型号。无人机载LiDAR系统还有RIEGL VUX-1UAV、RIEGL BDF-1等型号。
图3-12 RIEGL VQ-1560 II
图3-13 RIEGL mini VUX-2UAV
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