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《城市遥感:原理、方法和应用》

时间:2023-10-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:光学影像主要反映地表物质组成、水分含量等不同导致的光谱特征差异;雷达影像主要反映地物介电常数、湿度、表面粗糙度等所体现的后向散射特性差异。显然,地物散射特性的研究是雷达影像解译的依据,也是成像雷达微波遥感定量化研究的基础。对于居民地等人工建筑,地物的形状对微波的反射方向和强度产生显著的影响。因此,在微波遥感影像上,房屋多呈现明显亮斑,居民地整体呈现星散状的亮白色斑点,易于识别。

《城市遥感:原理、方法和应用》

微波雷达遥感影像不同于可见光和红外遥感,它主动发射电磁波,并侧视成像导致了其特有的几何特征——近距离压缩、顶底位移、透视收缩等原理性几何失真(舒宁,2000)。

雷达影像与光学影像在成像机理上有本质的不同,影像上所反映的信息也有很大的区别。光学影像主要反映地表物质组成、水分含量等不同导致的光谱特征差异;雷达影像主要反映地物介电常数、湿度、表面粗糙度等所体现的后向散射特性差异。雷达影像实质上是地面目标对雷达发射信号散射的回波强度和相位的记录影像。显然,地物散射特性的研究是雷达影像解译的依据,也是成像雷达微波遥感定量化研究的基础。地物散射特性通常由散射系数来描述。

对于居民地等人工建筑,地物的形状对微波的反射方向和强度产生显著的影响。房屋的墙壁等与地面构成的二面或多面反射体产生角反射效应,造成雷达波束呈现双像或多次角反射,且反射方向相同或相交,回波从而大大增强。房屋等含有金属结构,介电常数增大,产生强烈的雷达后向散射。因此,在微波遥感影像上,房屋多呈现明显亮斑,居民地整体呈现星散状的亮白色斑点,易于识别。

由于城市呈线状,其走向与雷达波束方向的夹角会影响其在影像上的呈现。当道路坡向迎着雷达波束时,不仅阴影的明暗效应能提高识别能力,而且产生的角反射效应使回波大大增强,更利于识别。至于水泥路面、柏油广场等光滑人工地物表面,对微波产生镜面反射,雷达天线接收不到回波信号,影像呈暗黑色调,仅在近于垂直入射时信号强。图4-9是北京奥林匹克公园国家体育场附近的雷达影像和光学影像对比。(www.xing528.com)

图4-9 城市建筑雷达影像和光学影像对比

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