微波遙感實習心得

　　實習，是一種期待，是對自己成長的期待，是對自己角色開始轉(zhuǎn)換的期待，更是對自己夢想的期待。以下是實習報告網(wǎng)整理的微波遙感實習心得歡迎閱讀!

　　微波遙感實習心得【1】

　　一、數(shù)據(jù)類型的認識與顯示

　　1 所給數(shù)據(jù)里含有slc文件夾，此文件夾內(nèi)包含的是SAR單視復數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)以二進制形式存儲，數(shù)據(jù)類型為int型，大小為2000*2000，即2000*1000個虛部，2000*1000個實部.

　　數(shù)據(jù)組織形式為：實部虛部實部虛部……。

　　2 raw格式文件6個：ACVVD，AXVVD，BHHD，BHVD，BVHD，BVVD，分別為C波段VV極化數(shù)據(jù)，X波段VV極化數(shù)據(jù)，HH極化數(shù)據(jù)，HV極化數(shù)據(jù)，VH極化數(shù)據(jù)，VV極化數(shù)據(jù)。都是地據(jù)顯示，分辨率較高。

　　雷達影像灰度與回波強度對應，故原始數(shù)據(jù)為灰度數(shù)據(jù)，陰影，亮斑都很明顯。四種極化數(shù)據(jù)直接沒有特別大的區(qū)別。

　　3 dg_sar05_01.tif為東莞地區(qū)雷達數(shù)據(jù)，dg_spot04_01.tif為東莞地區(qū)spot衛(wèi)星數(shù)據(jù)。雷達數(shù)據(jù)如果直接用Photoshop打開，是一片黑色的，必修將其進行拉伸之后才能正確顯示出來。將雷達影像與光學影像進行比較，光學影像細節(jié)信息要豐富很多，而且光學影像上很多地物在雷達影像上已經(jīng)完全沒有體現(xiàn)，水在雷達影像上完全是黑色調(diào)，而城區(qū)則凸現(xiàn)白色。地距顯示，分辨率較低。

　　4 ERS1W.raw為ERS衛(wèi)星數(shù)據(jù)。JERS1W.raw為JERS衛(wèi)星數(shù)據(jù)。這兩幅都是星載影像，分辨率較低，沒有明顯的大塊陰影，也沒有凸出的亮斑，但是有紋理信息。

　　5 shangdong.tif為斜距顯示影像，左邊為雷達死角成像，一片黑色。

　　二、SAR圖像輻射特點

　　1 斑點噪聲：斑點噪聲的生成，通常是因為相鄰地物信息干涉造成。

　　在影像中一般體現(xiàn)為面目標中，明亮相間的點，下圖所示尤為明顯：

　　2 灰度值：雷達影像的灰度值是與微波回波強度相對應的，與日常生活中所感受到的可見光的反應有區(qū)別，因此在色彩的感覺上有差別。而且因為陰影或者表面光滑的原因，往往出現(xiàn)很多大塊黑色地區(qū)，又因為角反射器效應等原因，有的地方會特別亮。

　　三、SAR影像幾何特點

　　1.斜距顯示的近距離壓縮

　　下圖即為斜距顯示影像：

　　(1)從兩個圈中可以明顯看出，左邊的比例尺要小一些。

　　(2)左邊有一段區(qū)域為黑色，應該是側(cè)視雷達照射帶外，為雷達成像死區(qū)，無回波。由此也可以判斷雷達應該是從左邊照射。

　　(3)根據(jù)雷達成像幾何變形特點，雷達成像與等效中心投影相比，變形為dy = y p - y p' = f ( 1/ cosθ- tgθ) 。由此可知θ越大，變形越大。所以近距離變形大，遠距離變形小。從圖上也可以看出，右邊地物壓縮的感覺要小一些，一些長方形的地物更真實地體現(xiàn)出來。

　　(4)由于方位向分辨率跟距離向分辨率不一致，往往方位向分辨率會大一些，所以圖像整個感覺就像被拉伸了一樣，而且由于距離向分辨率是跟俯角有關的，俯角越小，距離向分辨率越大，與方位向分辨率差值越小，被拉伸的感覺越不強烈。

　　2.側(cè)視雷達圖像的透視收縮和疊掩：

　　在側(cè)視雷達圖像上所量得到的山坡長度按比例尺事總比實際長度要短，雷達波束先到達坡底，最后才到達坡頂，于是坡底先成像坡頂后成像，很明顯山坡在斜距顯示的圖像上的長度比實際要短，這種形變稱為透視收縮;當坡度大時，雷達波束先到坡頂，再到山腰，最后到坡底，這時圖像所顯示的坡長同樣變短，這種形變稱為疊掩。

　　由于透視收縮與疊掩是由于雷達本身成像方式引起的，斜距投影依賴于同一掃描線各地物與雷達斜距不一樣，從而造成成像時間的差異，但是高于地表的地物打破了這一規(guī)律，從而造成透視收縮和疊掩現(xiàn)象，這種變形，無論是斜距顯示還是地距顯示都無法改變。

　　如圖：

　　前坡在雷達影像上變得又亮又短，比光學影像上要短很多。

　　在這幅影像上，圖上用黃色標注疊掩的區(qū)域，由于山的前坡與地物回波信號發(fā)生疊掩，導致山體往前平鋪在影像上，實際上山的位置要在后面最亮的那條線上。

　　3.雷達陰影：

　　雷達波束在山區(qū)除了會造成透視收縮和疊掩外，還會對后坡形成陰影。當背坡的坡度比較大時，則必然會出現(xiàn)陰影。雷達陰影的大小與俯角有關，在背坡坡度一定的情況下，俯角越小，陰影區(qū)越大，這也表明了一個趨勢，即遠距離地物產(chǎn)生陰影的可能性大，與產(chǎn)生疊掩的情況正好相反。

　　如圖所示：

　　從圖中可以看到，有大塊的黑色區(qū)域，這些區(qū)域都是由于雷達波束無法到達而沒有回波造成的，反應在影像上是一片黑色。

　　四、航空與航天影像比較

　　1.機載與星載平臺比較：

　　(1) 高度不同：星載雷達比機載雷達運行平臺要高很多，雖然高度不會影響分辨率，但是會影響掃描范圍。體現(xiàn)在影像上，可能整個圖幅的大小，范圍等都會受到影響。

　　(2)機載雷達入射角往往比星載入射角寬，而星載雷達入射角范圍窄，照射帶內(nèi)照明度更統(tǒng)一，掃描帶間圖像變化更小。因此星載雷達影像的色調(diào)往往必機載雷達影像一致一些。

　　(3)星載雷達平臺往往更平穩(wěn)一些，而機載雷達由于搭建在飛機上，往往受各種因素影響，不太穩(wěn)定。所以由6個外方位元素造成的幾何變形，星載雷達應該會少一些，但是由于星載雷達影像有的是掃描成像，地球自轉(zhuǎn)等影響相對速度的因子會影像其幾何變形。

　　(4) 星載雷達所生成的影像往往幾何問題少一些。在星載雷達影像上，一些幾何特征也沒有那么明顯。

　　2. 機載雷達影像與星載雷達影像比較：

　　機載影像：

　　星載影像：

　　(1)幾何特征：從圖中可以明顯看出，有關雷達影像的一些幾何特征，透視收縮，陰影，等，在機載雷達影像上比較明顯，而在星載雷達影像上這些幾何特征卻并沒有如此明顯。

　　(2)輻射特征：機載雷達影像往往分辨率比較高，角反射器效應構(gòu)成的亮點和陰影造成的暗色調(diào)都比較明顯，而星載影像上色調(diào)往往比較一致，突變的地方比較少，且紋理信息往往比較均勻。

　　微波遙感實習心得【2】

　　一、 野外實習路線

　　此次實習我們從陜西省楊凌出發(fā)，歷時5天(2013年7月22日—2013年7月26日)，途徑西安市、渭南市、華陰市、韓城市、延安市、銅川市等地最后返回楊凌。途中我們經(jīng)過了關中平原、黃土高原等地形地貌區(qū)，老師在途中結(jié)合不同時段、不同波段組合的遙感影像為我們講解了陜西省的大致地質(zhì)地貌特征和各地土地利用方式，并回顧了TM影像特征及不同地物的遙感解譯標志。

　　此次實習的路線：楊凌區(qū)——華陰市——合陽縣——合陽洽川——黃龍山——韓城市——壺口瀑布——安塞——延安——洛川——銅川市——楊凌區(qū)

　　陜西省自然地理環(huán)境簡介 陜西省境內(nèi)氣候差異很大，由北向南漸次過度為溫帶、暖溫帶和北亞熱帶。復雜多樣的氣候特點和地形地貌，孕育出萬千物種和世間珍奇，堪稱自然博物館，有“小中國之稱”。

　　陜西地勢的總特點是南北高，中部低。同時，地勢由西向東傾斜的特點也很明顯。北山和秦嶺把陜西分為三大自然區(qū)域：北部是陜北高原，中部是關中平原，南部是秦巴山地。

　　陜北黃土高原海拔800～1300米，約占全省總面積45%。其北部為風沙區(qū)，南部是丘陵溝壑區(qū)。關中平原西起寶雞，東至潼關，平均海拔520米。東西長360公里，面積約占全省土地總面積的19%。這里地勢平坦，交通便利，氣候溫和，物產(chǎn)豐富，經(jīng)濟發(fā)達，糧油產(chǎn)量和國民生產(chǎn)總值約占全省的2/3，是全省的精華之地，號稱“八百里秦川”。陜南秦巴山地包括秦嶺、巴山和漢江谷地，約占全省土地總面積的36%。秦嶺在省境內(nèi)東西長400～500公里，南北寬約300公里，海拔1500～2000米。秦巴山區(qū)是林特產(chǎn)的寶庫，漢江谷地土質(zhì)肥美，物產(chǎn)豐富。按照地貌類型劃分指標，將陜西省劃分為風沙過渡區(qū)、黃土高原區(qū)、關中平原區(qū)、秦嶺山地區(qū)、漢江盆地區(qū)和大巴山地區(qū)六個地貌類型區(qū)域。此次實習主要途徑關中平原和黃土高原區(qū)。

　　合陽縣

　　關中平原

　　渭河平原(Weihe Plain)又稱關中平原(Guanzhong Plain)，地處陜西省中部。西起寶雞大散關，東至渭南潼關，南接秦嶺，北到陜北黃土高原。包括西安、寶雞、咸陽、渭南、

　　銅川五市及楊凌區(qū)。東西長300 公里，平均海拔約500米，西窄東寬，號稱“八百里秦川”。渭河平原是斷層陷落區(qū)即地塹，后經(jīng)渭河及其支流涇河、洛河等沖積而成。這里自古灌溉發(fā)達，盛產(chǎn)小麥、棉花等，是我國重要的商品糧產(chǎn)區(qū)。

　　關中盆地夾持于陜北高原與秦嶺山脈之間，為喜馬拉雅運動 富饒的渭河平原時期形成的巨型斷陷帶。盆地兩側(cè)均為高角度正斷層。斷層線上有一連串泉水和溫泉出露。南北兩側(cè)山脈沿斷層線不斷上升，盆地徐徐下降，形成地塹式構(gòu)造平原。渭河平原形成后，不僅有黃土堆積其間，更重要的是渭河及其兩側(cè)支流攜帶大量泥沙填充淤積其中，第四紀松散沉積，最大厚度達7000余米。因地殼間歇性變動和河流下切，形成高度不等的階地。一二級階地組成關中平原的主體，當?shù)胤Q“原”，自上而下如階梯狀的頭道原、二道原、三道原。三道原相當于二級階地。原面受渭河南北支流切割而破碎。渭河以北，從西向東有西平原、和尚原、周原、積石原、始平原、畢原、美原、許原等;渭河以南從西向東有五丈原、細柳原、神禾原、少陵原、白鹿原、銅人原、陽郭原、孟原等。

　　關中斷陷盆地，南依秦嶺，北連黃土高原，為一西狹東闊的新生代斷陷盆地，渭河橫貫其中。盆地兩側(cè)地形向渭河傾斜，由洪積傾斜平原、黃土臺塬、沖積平原組成，呈階梯狀地貌景觀。關中斷陷盆地基底構(gòu)造復雜，具有南深北淺、東深西淺的特點。

　　(一)沖積平原:位于盆地中部，系渭河及其支流沖積而成。眉縣以西，渭河河谷狹窄，發(fā)育有四至五級階地。以東河谷變寬，發(fā)育有三級階地。漫灘及一、二級階地寬廣平坦，連續(xù)分布，三級以上階地多斷續(xù)分布。二級階地以上各級階地均為黃土覆蓋。渭河北岸，涇河以東的涇、石、洛沖洪積三角洲平原，寬達10—24km。渭洛兩河之間為在階地基礎上形成的沙丘地。

　　(二)黃土臺塬：可分為兩級黃土臺塬。一級黃土臺塬是在下更新世湖盆基礎上形成的，黃土厚100余米，塬面高程540—880m，高出沖積平原40—170m，分布于渭河北岸及西安、渭南、潼關等地。塬面上有洼地，塬周斜坡陡峭，沖溝發(fā)育。當斜坡下部有隔水的軟弱土(巖)出露時，斜坡穩(wěn)定性差。二級黃土臺塬主要分布在寶雞、乾縣、藍田、白水、澄城等地，高600—1000m，高出一級黃土臺塬或高階地50—150m。二級黃土臺塬是在第三紀末準平原或山前洪積扇上形成的，黃土厚度一般小于100m，溝壑發(fā)育，地形破碎。如藍田橫嶺塬呈丘陵狀地貌形態(tài)，溝谷切深逾200m，大多切入第三紀地層，侵蝕強烈。

　　(三)洪積平原：分布于秦嶺和北山山前，由多期洪積扇組成。由于所處地質(zhì)環(huán)境和物質(zhì)來源不同，組成巖性亦異。秦嶺山前以粗粒為主，北山山前則以細粒物質(zhì)為主，且多被黃土覆蓋。

　　合陽縣洽川鎮(zhèn)

　　合陽縣地質(zhì)地貌和水系的解譯方法

　　合陽縣隸屬陜西省渭南市，地處陜西省關中地區(qū)東部，黃河中游西側(cè)，平均海拔為 721 米，年平均氣溫 11.5 ℃，總面積1437平方公里，總?cè)丝?5萬人(2008年)。全縣呈階梯地形，自東南向西北逐漸升高，海拔在342-1543.2米之間，南北長41.8公里，東西寬35. 6公里，總面積1341.46平方公里。其中耕地面積93.2萬畝。地貌類型依次為河谷階地、黃土臺塬和低中山。在總面積中，塬面占65.6%，溝壑18.2%，素有"一山一灘川，二溝六分原"之稱。我們停留的洽川位于陜西合陽縣城東23公里處的洽川鎮(zhèn)黃河二級臺地上，東西寬3公里，南北長10公里。東臨黃河、西依青山，土地肥沃，氣候濕潤，水源充足，物產(chǎn)豐富，素有“小江南”之美稱。

　　在影像上區(qū)分水系，主要結(jié)合實際的考察，對于河流，呈條狀，并且表面比較光滑。不同的河段由于河流深度不同，在影像上的顏色也不同，并且河流的泥沙含量不同，影像特征不同。黃河是山西和陜西的分界線，在432波段組合上表現(xiàn)為深藍色，我們在影像上可以看到有些地方河流較寬，有些地方河流較窄，我們所處的洽川黃河較窄，所以在這里建有橋，在影像上可以看到橋。如果河流水比較深，在影像上顏色就較深。如果河流內(nèi)泥沙含量很大，那河流的光譜反射率接近于泥沙本身的反射率。在黃河旁邊，有些地物很規(guī)則，顯示為深藍色，一般為池塘。在洽川，很多池塘里種植有荷花，在夏天的影像上，波段組合為432，我們可以看到池塘里有紅色的部分，這時池塘的解譯就要考慮植被的因素。下圖顯示的是黃河及黃河周邊的池塘、耕地�？梢郧逦�的看到，黃河的河灘，隨著氣候和降雨的變化，黃河的寬度也在不斷變化，黃河邊的'耕地有時候也會被淹沒。

　　黃龍山

　　黃土高原和陜西的地質(zhì)構(gòu)造、地層

　　陜西省延安市黃龍縣在陜西省中部偏北、洛河支流石堡河上游。黃龍縣地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，位于陜西省中北部，延安市東南緣。西接洛川、南與白水、澄城、合陽毗鄰，東臨韓城、北靠宜川。平均海拔1100米，屬溫帶大陸性半濕潤季風氣候，年均降水量602毫米。無霜期長達186天。境內(nèi)群山綿亙，林木豐蘊，全縣森林面積150萬畝，載畜量可達206971個羊單位，林草覆蓋率高達75.4%。林特資源非常豐富，有喬木70余種，灌木60余種�？h內(nèi)擁有耕地38萬畝，尚有20余萬畝“四荒”地亟待開發(fā)，是蘋果、核桃、板栗、

　　花椒等多種經(jīng)濟作物開發(fā)的理想之地。

　　黃龍縣境的地層為鄂爾多斯地臺，處陜北構(gòu)造盆地的最南邊沿。褶皺、斷裂極不發(fā)育，為一向北傾斜、傾角1°—3°的平緩單斜。局部有較小的平緩褶皺，斷裂以斷距很小的正斷層為主，多集中在縣東南部。 地貌屬溝壑縱橫的黃土地貌類型，本縣屬這一類型的石質(zhì)山地，呈北北東——南南西走向，海拔在1500米左右，黃龍山主峰大嶺海拔1783米，形成鄂爾多斯地臺上的一個隆起，為黃河左岸支流與北洛河右岸支流的分水嶺，是石堡川、居水、圪臺川等川的發(fā)源地。水系呈放射狀。以大嶺、關山、界頭梁、爛柯山為代表的11條大山梁，把全縣切割成7川5塬98條溝，山川相見，溝壑縱橫。地勢由主脊向東西兩側(cè)緩傾，大嶺至爛柯山為東西主脊，兩側(cè)向南北緩傾;佛爺嶺至界頭廟，亦為東西走向。整個地貌是一個塬、梁(嶺)、峁組成的溝間地和溝壑系統(tǒng)。溝谷交切，形成北部土質(zhì)中低山區(qū)、西南部黃土殘塬區(qū)和東南部石質(zhì)中低山區(qū)。

　　陜北黃土高原是在第三紀末起伏和緩的準平原基礎上，歷經(jīng)第四紀以來多次黃土堆積和侵蝕作用，使得地形破碎、溝壑發(fā)育。延安以北為黃土梁峁區(qū)，溝壑縱橫，地面非常破碎，水土流失極為嚴重，生態(tài)環(huán)境相當脆弱;延安以南的西、南緣分布有島狀基巖低中山。南部為中低山夾黃土塬，山區(qū)植被覆蓋率高，局部地方病流行，塬面平坦適宜農(nóng)作物生長。根據(jù)形態(tài)特征可分為七種地貌類型。

　　沙蓋黃土梁：主要分布在橫山縣東部，榆林至神木間長城以南鄰近地區(qū)。它是被沙丘沙地半覆蓋的黃土梁地。梁地低緩，多東—西、西北—東南延伸，為古代河流、盆地、低地的分水梁地。由于風沙侵襲，流沙覆蓋，目前流水侵蝕已非常微弱。梁地大小不一，相對高度由幾米至四、五十米、寬幾十米至百米，長可達幾百米至幾公里。

　　黃土梁峁：主要分布在延安以北的大部分地區(qū)。梁峁頂面高程800—1800m，切割深度100—400m，主要河流有洛河、延河、無定河、清澗河、佳蘆河、禿尾河、窟野河、孤山川、皇甫川等。由古生界灰?guī)r和煤系地層(僅出露在府谷一帶)、中生界砂巖和煤系地層、新生界第三系上新統(tǒng)紅土及第四系黃土組成，黃土層一般厚50—70m，流水侵蝕、滑坡、崩塌發(fā)育，水土流失嚴重。

　　黃土殘塬：主要分布在定邊縣白于山西南及宜川—延長一帶。白于山西南塬梁面海拔1600—1700m，黃土層深厚，達100—200m以上，地面受流水切割，較破碎。溝壑發(fā)育，塬面較小，其中較大者有姬塬、劉峁塬、羅龐塬、楊塬等。長十幾公里，寬1—5km，塬梁面2—5°，邊緣8—15 °，溝谷深200—250m，多呈V形，溝谷坡25—75°，現(xiàn)代流水的溝谷侵蝕及邊坡重力侵蝕嚴重。在較大溝谷上游常有寬緩的墹地分布。宜川—延長一帶的塬面海

　　3.航片與雷達影像比較：

　　航片：用透視的方法和一種有助于研究地物及相互關系的影像關系，表示了地表形態(tài)和地物要素。影像直觀反映了物體的大小，形狀，色調(diào)，陰影，紋理等，像片永久記錄了一定的時間和空間物體的運動狀況，相互關系，顯示了地表某些肉眼無法辨認的地物特征。

　　SAR：采用側(cè)視方式發(fā)射電磁波，接收地物回波信號。成像與地物的某些特性有關，如入射角，地面粗糙度，地物介電特性等。具有全天時全天候的能力，穿透能力強，微波在物體內(nèi)會產(chǎn)生體散射，因此能將地下的一些狀況反映出來。

　　比較：

　　(1) 水體：航片上一般呈黑色或灰色，在SAR影像上由于強烈的鏡面反射，色調(diào)極其暗。但是，金屬物等在航片上并沒有反應，在雷達影像上卻很明顯。

　　(2) 居民地：航片上，居民地可以清晰判讀出來，期間內(nèi)部道路，建筑都能夠看清楚而機載影像上居民地成像質(zhì)量不怎么好，整個居民區(qū)由于建筑物密集，總體后向散射強，在影像上顯得特別亮。一些細節(jié)信息被淹沒了。

　　(3) 道路：鐵路，高速公路，城市主要街道及城郊主要公路在兩類影像上，都顯得較為清楚。而城市中一般道路，在雷達影像上判讀卻有一定難度。主要是由于城區(qū)內(nèi)高樓林立，道路多處于陰影中，加上反射沒有高層建筑物強，所以無法區(qū)分。

　　(4) 植被：在植被類型較少的城郊區(qū)域，由于成像激勵不同，農(nóng)田在機載SAR影像上表現(xiàn)為灰度不太均勻的斑塊，在航片上則是相對較亮的齊整塊狀物。高大樹木上在SAR影像上，呈現(xiàn)非常強的反射特性，能夠形成區(qū)別于其他地物的團狀灰斑，這是航片不能反應的。

　　(5) 電力線：航片上電力線無法攝影成像，但是機載雷達影像卻能對電力線有較好的反應，能很直觀地確定電力線的分布狀況。

　　二、由原始波數(shù)據(jù)得到振幅相位影像

　　1.原理：

　　得到的原始數(shù)據(jù)按每個像素的實部虛部進行存儲，共2000*1000個像素的數(shù)據(jù)，將原始數(shù)據(jù)讀出來之后，根據(jù)復數(shù)運算公式計算每個像素的振幅相位，然后進行拉伸到位圖灰度顯示范圍，進行顯示。

　　2.結(jié)果：

　　振幅：

　　相位：

　　圖中可以看出，振幅圖像往往可以反映地物的一些特點，根據(jù)各個地物回波大小不同，體現(xiàn)在振幅上，又根據(jù)光譜曲線，可以得到地物的信息。而相位信息卻往往不能體現(xiàn)出地物信息，但是可以用來計算高程等信息。

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