2016-2017(1)微波遥感-3.4典型地物的散射特性.pdf

n2008年初，中国南方出现50多 年来最严重的一次强降雪及冰 冻灾害天气,给南方森林资源造 成了严重破坏中国科学院遥 感应用研究所、国家林业局调 查规划设计院、贵州省林业厅 资源管理站，在国家高技术研 究发展计划(863)项目的支持下， 利用8m RADARSAT-2全极化 数据与2.4m Quick Bird多光谱 数据，对受雪灾破坏最严重的 贵州省进行了森林雪灾破坏状 况的协同监测 n封面图片为RADARSAT-2全极 化数据与QuickBird多光谱数据 的融合结果,显示出受雪灾破坏显示出受雪灾破坏 的森林与健康森林之间存在较的森林与健康森林之间存在较 大差异，表明利用全极化雷达大差异，表明利用全极化雷达 与光学遥感数据协同监测雪灾与光学遥感数据协同监测雪灾 森林破坏是有效的森林破坏是有效的特别是全 极化雷达数据‘在森林破坏监 测方面具有明显优势，为中国 西南地区的森林资源调查和灾 害监测提供了全天候的遥感数 据源及应用可能 作业 n9，为什么植被含水量越大，其图像灰度值越大，而 湖水在图像上却很暗？ nlo，不同粗糙度土壤的散射系数曲线的交点说明了什 么? n11，为什么逆风观测海面的散射系数一般比顺风观测 时大? n12，为什么裸土的粗糙度越大，归一化天线温度越高? n13，为什么含水量越大，土壤发射率越小? n14，为什么有植被覆盖的土壤亮度温度与无植被土壤 相比要高一些? n15，试说明无风浪时海水亮度温度随辐射计工作频率 增大而上升的原因。

第三章微波图像的特点 §3.4 典型地物的散射特性典型地物的散射特性 §3.5 典型地物的亮度温度 §3.4 典型地物的散射特性 1.农作物和草地 2.森林 3.土壤 4.岩石 5.海风 6.冰雪 cos)0()( 00  农作物和草地农作物和草地 n同极化散射特 性差异较小； n一般地，散射 为植物与土壤 的信号叠加； n与作物叶型， 密度，方向， 含水量相关 n含水量高，散射系数增大，波长较长的雷达波 束，散射系数要小； n同一作物，不同长势散射特性有所差异 森林森林 n体散射效应明显； n一般HH比VV后向散射系数要大 cos)0()( 00  土壤土壤 n与入射角，粗糙度， 含水量有关； n散射系数随入射角增 大而减小； n在某一入射角，散射 系数与粗糙度无关； 仅与含水量有关，这 是侧视雷达探测土壤 湿度的依据 cos)0()( 00  岩石岩石 n与表面形状，粗糙度，物质组成有关； n有角反射器效应； n由于植被覆盖，散射特性差异较大 海风海风 n海面散射系数与入射角、风速有关（海面粗糙 度）； n逆风向散射系数比其它方向要大； n油污覆盖区降低了粗糙度，减弱了雷达回波强 度，图像呈暗色调。

冰雪冰雪 n光滑冰面后向散射系数后向散射系数 小于积雪冰面小于积雪冰面 n雷达波可以穿透干雪； n积雪厚度探测可以指导农业、水利、预测洪涝 §3.5 典型地物的亮度温度 n土壤土壤 n植被植被 n海水海水 n雪雪 q辐射计图像反映地物表观亮度温度 q归一化天线温度即辐射计测定的温度，忽略天空以 下辐射温度贡献 土壤土壤 n土壤表面发射率： n水平极化和垂直极化 发射曲线随均方根高 度增大而上升粗糙 度越大两种曲线间隔 越小，趋向与极化无 关  2 cos1)( ‘ h rr ee   极化镜面反射率 粗糙度参数 n土壤含水量决定 介电常数，正相 关 复介电常数 实部 n不同含水量， 光滑表面归一 化天线温度 n植被覆盖下，土 壤辐射亮度温度 随土壤含水量增 加而减小的变化 幅度要小的多 裸露土壤亮 度温度 植被植被 int )],(1 [),()],(1 [),(TCTCTCT canbare  两种间接贡献土壤表面辐射 经枝叶散射部分和植物辐射 经土壤反射的部分 植被覆盖率 还需考虑辐射频率，当频率高于 10GHZ时，可以认为只有植被辐 射 海水海水 n与极化方式、入 射角和水体实际 温度有关。

n与盐浓度有关 n与海风有关 0 )],(1 [),(TPPT n海水表面实际温度T0 增大时，辐亮度温度 TB对盐浓度反映敏感， 盐浓度越低，辐亮度 与T0线性关系越强 n垂直极化辐亮度对风速不敏感；水平极化辐亮度对风速敏感 uPuPTuPT),(),,(),,( 雪雪 n雪的发射率是 亮温与实体温 度之比 nd-雪深 nΘ-入射角 nρ-密度 nW-含水量 。