微波遥感实习心得

微波遥感实习心得

　　实习，是一种期待，是对自己成长的期待，是对自己角色开始转换的期待，更是对自己梦想的期待。以下是实习报告网整理的微波遥感实习心得欢迎阅读!

　　微波遥感实习心得【1】

　　一、数据类型的认识与显示

　　1 所给数据里含有slc文件夹，此文件夹内包含的是SAR单视复数据，数据以二进制形式存储，数据类型为int型，大小为2000*2000，即2000*1000个虚部，2000*1000个实部.

　　数据组织形式为：实部虚部实部虚部……。

　　2 raw格式文件6个：ACVVD，AXVVD，BHHD，BHVD，BVHD，BVVD，分别为C波段VV极化数据，X波段VV极化数据，HH极化数据，HV极化数据，VH极化数据，VV极化数据。都是地据显示，分辨率较高。

　　雷达影像灰度与回波强度对应，故原始数据为灰度数据，阴影，亮斑都很明显。四种极化数据直接没有特别大的区别。

　　3 dg_sar05_01.tif为东莞地区雷达数据，dg_spot04_01.tif为东莞地区spot卫星数据。雷达数据如果直接用Photoshop打开，是一片黑色的，必修将其进行拉伸之后才能正确显示出来。将雷达影像与光学影像进行比较，光学影像细节信息要丰富很多，而且光学影像上很多地物在雷达影像上已经完全没有体现，水在雷达影像上完全是黑色调，而城区则凸现白色。地距显示，分辨率较低。

　　4 ERS1W.raw为ERS卫星数据。JERS1W.raw为JERS卫星数据。这两幅都是星载影像，分辨率较低，没有明显的大块阴影，也没有凸出的亮斑，但是有纹理信息。

　　5 shangdong.tif为斜距显示影像，左边为雷达死角成像，一片黑色。

　　二、SAR图像辐射特点

　　1 斑点噪声：斑点噪声的生成，通常是因为相邻地物信息干涉造成。

　　在影像中一般体现为面目标中，明亮相间的点，下图所示尤为明显：

　　2 灰度值：雷达影像的灰度值是与微波回波强度相对应的，与日常生活中所感受到的可见光的反应有区别，因此在色彩的感觉上有差别。而且因为阴影或者表面光滑的原因，往往出现很多大块黑色地区，又因为角反射器效应等原因，有的地方会特别亮。

　　三、SAR影像几何特点

　　1.斜距显示的近距离压缩

　　下图即为斜距显示影像：

　　(1)从两个圈中可以明显看出，左边的比例尺要小一些。

　　(2)左边有一段区域为黑色，应该是侧视雷达照射带外，为雷达成像死区，无回波。由此也可以判断雷达应该是从左边照射。

　　(3)根据雷达成像几何变形特点，雷达成像与等效中心投影相比，变形为dy = y p - y p' = f ( 1/ cosθ- tgθ) 。由此可知θ越大，变形越大。所以近距离变形大，远距离变形小。从图上也可以看出，右边地物压缩的感觉要小一些，一些长方形的地物更真实地体现出来。

　　(4)由于方位向分辨率跟距离向分辨率不一致，往往方位向分辨率会大一些，所以图像整个感觉就像被拉伸了一样，而且由于距离向分辨率是跟俯角有关的，俯角越小，距离向分辨率越大，与方位向分辨率差值越小，被拉伸的感觉越不强烈。

　　2.侧视雷达图像的透视收缩和叠掩：

　　在侧视雷达图像上所量得到的山坡长度按比例尺事总比实际长度要短，雷达波束先到达坡底，最后才到达坡顶，于是坡底先成像坡顶后成像，很明显山坡在斜距显示的图像上的长度比实际要短，这种形变称为透视收缩;当坡度大时，雷达波束先到坡顶，再到山腰，最后到坡底，这时图像所显示的坡长同样变短，这种形变称为叠掩。

　　由于透视收缩与叠掩是由于雷达本身成像方式引起的，斜距投影依赖于同一扫描线各地物与雷达斜距不一样，从而造成成像时间的差异，但是高于地表的地物打破了这一规律，从而造成透视收缩和叠掩现象，这种变形，无论是斜距显示还是地距显示都无法改变。

　　如图：

　　前坡在雷达影像上变得又亮又短，比光学影像上要短很多。

　　在这幅影像上，图上用黄色标注叠掩的区域，由于山的前坡与地物回波信号发生叠掩，导致山体往前平铺在影像上，实际上山的位置要在后面最亮的那条线上。

　　3.雷达阴影：

　　雷达波束在山区除了会造成透视收缩和叠掩外，还会对后坡形成阴影。当背坡的坡度比较大时，则必然会出现阴影。雷达阴影的大小与俯角有关，在背坡坡度一定的情况下，俯角越小，阴影区越大，这也表明了一个趋势，即远距离地物产生阴影的可能性大，与产生叠掩的情况正好相反。

　　如图所示：

　　从图中可以看到，有大块的黑色区域，这些区域都是由于雷达波束无法到达而没有回波造成的，反应在影像上是一片黑色。

　　四、航空与航天影像比较

　　1.机载与星载平台比较：

　　(1) 高度不同：星载雷达比机载雷达运行平台要高很多，虽然高度不会影响分辨率，但是会影响扫描范围。体现在影像上，可能整个图幅的大小，范围等都会受到影响。

　　(2)机载雷达入射角往往比星载入射角宽，而星载雷达入射角范围窄，照射带内照明度更统一，扫描带间图像变化更小。因此星载雷达影像的色调往往必机载雷达影像一致一些。

　　(3)星载雷达平台往往更平稳一些，而机载雷达由于搭建在飞机上，往往受各种因素影响，不太稳定。所以由6个外方位元素造成的几何变形，星载雷达应该会少一些，但是由于星载雷达影像有的是扫描成像，地球自转等影响相对速度的因子会影像其几何变形。

　　(4) 星载雷达所生成的影像往往几何问题少一些。在星载雷达影像上，一些几何特征也没有那么明显。

　　2. 机载雷达影像与星载雷达影像比较：

　　机载影像：

　　星载影像：

　　(1)几何特征：从图中可以明显看出，有关雷达影像的一些几何特征，透视收缩，阴影，等，在机载雷达影像上比较明显，而在星载雷达影像上这些几何特征却并没有如此明显。

　　(2)辐射特征：机载雷达影像往往分辨率比较高，角反射器效应构成的亮点和阴影造成的暗色调都比较明显，而星载影像上色调往往比较一致，突变的地方比较少，且纹理信息往往比较均匀。

　　微波遥感实习心得【2】

　　一、 野外实习路线

　　此次实习我们从陕西省杨凌出发，历时5天(2013年7月22日—2013年7月26日)，途径西安市、渭南市、华阴市、韩城市、延安市、铜川市等地最后返回杨凌。途中我们经过了关中平原、黄土高原等地形地貌区，老师在途中结合不同时段、不同波段组合的遥感影像为我们讲解了陕西省的大致地质地貌特征和各地土地利用方式，并回顾了TM影像特征及不同地物的遥感解译标志。

　　此次实习的路线：杨凌区——华阴市——合阳县——合阳洽川——黄龙山——韩城市——壶口瀑布——安塞——延安——洛川——铜川市——杨凌区

　　陕西省自然地理环境简介 陕西省境内气候差异很大，由北向南渐次过度为温带、暖温带和北亚热带。复杂多样的气候特点和地形地貌，孕育出万千物种和世间珍奇，堪称自然博物馆，有“小中国之称”。

　　陕西地势的总特点是南北高，中部低。同时，地势由西向东倾斜的特点也很明显。北山和秦岭把陕西分为三大自然区域：北部是陕北高原，中部是关中平原，南部是秦巴山地。

　　陕北黄土高原海拔800～1300米，约占全省总面积45%。其北部为风沙区，南部是丘陵沟壑区。关中平原西起宝鸡，东至潼关，平均海拔520米。东西长360公里，面积约占全省土地总面积的19%。这里地势平坦，交通便利，气候温和，物产丰富，经济发达，粮油产量和国民生产总值约占全省的2/3，是全省的精华之地，号称“八百里秦川”。陕南秦巴山地包括秦岭、巴山和汉江谷地，约占全省土地总面积的36%。秦岭在省境内东西长400～500公里，南北宽约300公里，海拔1500～2000米。秦巴山区是林特产的宝库，汉江谷地土质肥美，物产丰富。按照地貌类型划分指标，将陕西省划分为风沙过渡区、黄土高原区、关中平原区、秦岭山地区、汉江盆地区和大巴山地区六个地貌类型区域。此次实习主要途径关中平原和黄土高原区。

　　合阳县

　　关中平原

　　渭河平原(Weihe Plain)又称关中平原(Guanzhong Plain)，地处陕西省中部。西起宝鸡大散关，东至渭南潼关，南接秦岭，北到陕北黄土高原。包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、

　　铜川五市及杨凌区。东西长300 公里，平均海拔约500米，西窄东宽，号称“八百里秦川”。渭河平原是断层陷落区即地堑，后经渭河及其支流泾河、洛河等冲积而成。这里自古灌溉发达，盛产小麦、棉花等，是我国重要的商品粮产区。

　　关中盆地夹持于陕北高原与秦岭山脉之间，为喜马拉雅运动 富饶的渭河平原时期形成的巨型断陷带。盆地两侧均为高角度正断层。断层线上有一连串泉水和温泉出露。南北两侧山脉沿断层线不断上升，盆地徐徐下降，形成地堑式构造平原。渭河平原形成后，不仅有黄土堆积其间，更重要的是渭河及其两侧支流携带大量泥沙填充淤积其中，第四纪松散沉积，最大厚度达7000余米。因地壳间歇性变动和河流下切，形成高度不等的阶地。一二级阶地组成关中平原的主体，当地称“原”，自上而下如阶梯状的头道原、二道原、三道原。三道原相当于二级阶地。原面受渭河南北支流切割而破碎。渭河以北，从西向东有西平原、和尚原、周原、积石原、始平原、毕原、美原、许原等;渭河以南从西向东有五丈原、细柳原、神禾原、少陵原、白鹿原、铜人原、阳郭原、孟原等。

　　关中断陷盆地，南依秦岭，北连黄土高原，为一西狭东阔的新生代断陷盆地，渭河横贯其中。盆地两侧地形向渭河倾斜，由洪积倾斜平原、黄土台塬、冲积平原组成，呈阶梯状地貌景观。关中断陷盆地基底构造复杂，具有南深北浅、东深西浅的特点。

　　(一)冲积平原:位于盆地中部，系渭河及其支流冲积而成。眉县以西，渭河河谷狭窄，发育有四至五级阶地。以东河谷变宽，发育有三级阶地。漫滩及一、二级阶地宽广平坦，连续分布，三级以上阶地多断续分布。二级阶地以上各级阶地均为黄土覆盖。渭河北岸，泾河以东的泾、石、洛冲洪积三角洲平原，宽达10—24km。渭洛两河之间为在阶地基础上形成的沙丘地。

　　(二)黄土台塬：可分为两级黄土台塬。一级黄土台塬是在下更新世湖盆基础上形成的，黄土厚100余米，塬面高程540—880m，高出冲积平原40—170m，分布于渭河北岸及西安、渭南、潼关等地。塬面上有洼地，塬周斜坡陡峭，冲沟发育。当斜坡下部有隔水的软弱土(岩)出露时，斜坡稳定性差。二级黄土台塬主要分布在宝鸡、乾县、蓝田、白水、澄城等地，高600—1000m，高出一级黄土台塬或高阶地50—150m。二级黄土台塬是在第三纪末准平原或山前洪积扇上形成的，黄土厚度一般小于100m，沟壑发育，地形破碎。如蓝田横岭塬呈丘陵状地貌形态，沟谷切深逾200m，大多切入第三纪地层，侵蚀强烈。

　　(三)洪积平原：分布于秦岭和北山山前，由多期洪积扇组成。由于所处地质环境和物质来源不同，组成岩性亦异。秦岭山前以粗粒为主，北山山前则以细粒物质为主，且多被黄土覆盖。

　　合阳县洽川镇

　　合阳县地质地貌和水系的解译方法

　　合阳县隶属陕西省渭南市，地处陕西省关中地区东部，黄河中游西侧，平均海拔为 721 米，年平均气温 11.5 ℃，总面积1437平方公里，总人口45万人(2008年)。全县呈阶梯地形，自东南向西北逐渐升高，海拔在342-1543.2米之间，南北长41.8公里，东西宽35. 6公里，总面积1341.46平方公里。其中耕地面积93.2万亩。地貌类型依次为河谷阶地、黄土台塬和低中山。在总面积中，塬面占65.6%，沟壑18.2%，素有"一山一滩川，二沟六分原"之称。我们停留的洽川位于陕西合阳县城东23公里处的洽川镇黄河二级台地上，东西宽3公里，南北长10公里。东临黄河、西依青山，土地肥沃，气候湿润，水源充足，物产丰富，素有“小江南”之美称。

　　在影像上区分水系，主要结合实际的考察，对于河流，呈条状，并且表面比较光滑。不同的河段由于河流深度不同，在影像上的颜色也不同，并且河流的泥沙含量不同，影像特征不同。黄河是山西和陕西的分界线，在432波段组合上表现为深蓝色，我们在影像上可以看到有些地方河流较宽，有些地方河流较窄，我们所处的洽川黄河较窄，所以在这里建有桥，在影像上可以看到桥。如果河流水比较深，在影像上颜色就较深。如果河流内泥沙含量很大，那河流的光谱反射率接近于泥沙本身的反射率。在黄河旁边，有些地物很规则，显示为深蓝色，一般为池塘。在洽川，很多池塘里种植有荷花，在夏天的影像上，波段组合为432，我们可以看到池塘里有红色的部分，这时池塘的解译就要考虑植被的因素。下图显示的是黄河及黄河周边的池塘、耕地。可以清晰的看到，黄河的河滩，随着气候和降雨的变化，黄河的宽度也在不断变化，黄河边的'耕地有时候也会被淹没。

　　黄龙山

　　黄土高原和陕西的地质构造、地层

　　陕西省延安市黄龙县在陕西省中部偏北、洛河支流石堡河上游。黄龙县地处黄土高原丘陵沟壑区，位于陕西省中北部，延安市东南缘。西接洛川、南与白水、澄城、合阳毗邻，东临韩城、北靠宜川。平均海拔1100米，属温带大陆性半湿润季风气候，年均降水量602毫米。无霜期长达186天。境内群山绵亘，林木丰蕴，全县森林面积150万亩，载畜量可达206971个羊单位，林草覆盖率高达75.4%。林特资源非常丰富，有乔木70余种，灌木60余种。县内拥有耕地38万亩，尚有20余万亩“四荒”地亟待开发，是苹果、核桃、板栗、

　　花椒等多种经济作物开发的理想之地。

　　黄龙县境的地层为鄂尔多斯地台，处陕北构造盆地的最南边沿。褶皱、断裂极不发育，为一向北倾斜、倾角1°—3°的平缓单斜。局部有较小的平缓褶皱，断裂以断距很小的正断层为主，多集中在县东南部。 地貌属沟壑纵横的黄土地貌类型，本县属这一类型的石质山地，呈北北东——南南西走向，海拔在1500米左右，黄龙山主峰大岭海拔1783米，形成鄂尔多斯地台上的一个隆起，为黄河左岸支流与北洛河右岸支流的分水岭，是石堡川、居水、圪台川等川的发源地。水系呈放射状。以大岭、关山、界头梁、烂柯山为代表的11条大山梁，把全县切割成7川5塬98条沟，山川相见，沟壑纵横。地势由主脊向东西两侧缓倾，大岭至烂柯山为东西主脊，两侧向南北缓倾;佛爷岭至界头庙，亦为东西走向。整个地貌是一个塬、梁(岭)、峁组成的沟间地和沟壑系统。沟谷交切，形成北部土质中低山区、西南部黄土残塬区和东南部石质中低山区。

　　陕北黄土高原是在第三纪末起伏和缓的准平原基础上，历经第四纪以来多次黄土堆积和侵蚀作用，使得地形破碎、沟壑发育。延安以北为黄土梁峁区，沟壑纵横，地面非常破碎，水土流失极为严重，生态环境相当脆弱;延安以南的西、南缘分布有岛状基岩低中山。南部为中低山夹黄土塬，山区植被覆盖率高，局部地方病流行，塬面平坦适宜农作物生长。根据形态特征可分为七种地貌类型。

　　沙盖黄土梁：主要分布在横山县东部，榆林至神木间长城以南邻近地区。它是被沙丘沙地半覆盖的黄土梁地。梁地低缓，多东—西、西北—东南延伸，为古代河流、盆地、低地的分水梁地。由于风沙侵袭，流沙覆盖，目前流水侵蚀已非常微弱。梁地大小不一，相对高度由几米至四、五十米、宽几十米至百米，长可达几百米至几公里。

　　黄土梁峁：主要分布在延安以北的大部分地区。梁峁顶面高程800—1800m，切割深度100—400m，主要河流有洛河、延河、无定河、清涧河、佳芦河、秃尾河、窟野河、孤山川、皇甫川等。由古生界灰岩和煤系地层(仅出露在府谷一带)、中生界砂岩和煤系地层、新生界第三系上新统红土及第四系黄土组成，黄土层一般厚50—70m，流水侵蚀、滑坡、崩塌发育，水土流失严重。

　　黄土残塬：主要分布在定边县白于山西南及宜川—延长一带。白于山西南塬梁面海拔1600—1700m，黄土层深厚，达100—200m以上，地面受流水切割，较破碎。沟壑发育，塬面较小，其中较大者有姬塬、刘峁塬、罗庞塬、杨塬等。长十几公里，宽1—5km，塬梁面2—5°，边缘8—15 °，沟谷深200—250m，多呈V形，沟谷坡25—75°，现代流水的沟谷侵蚀及边坡重力侵蚀严重。在较大沟谷上游常有宽缓的墹地分布。宜川—延长一带的塬面海

　　3.航片与雷达影像比较：

　　航片：用透视的方法和一种有助于研究地物及相互关系的影像关系，表示了地表形态和地物要素。影像直观反映了物体的大小，形状，色调，阴影，纹理等，像片永久记录了一定的时间和空间物体的运动状况，相互关系，显示了地表某些肉眼无法辨认的地物特征。

　　SAR：采用侧视方式发射电磁波，接收地物回波信号。成像与地物的某些特性有关，如入射角，地面粗糙度，地物介电特性等。具有全天时全天候的能力，穿透能力强，微波在物体内会产生体散射，因此能将地下的一些状况反映出来。

　　比较：

　　(1) 水体：航片上一般呈黑色或灰色，在SAR影像上由于强烈的镜面反射，色调极其暗。但是，金属物等在航片上并没有反应，在雷达影像上却很明显。

　　(2) 居民地：航片上，居民地可以清晰判读出来，期间内部道路，建筑都能够看清楚而机载影像上居民地成像质量不怎么好，整个居民区由于建筑物密集，总体后向散射强，在影像上显得特别亮。一些细节信息被淹没了。

　　(3) 道路：铁路，高速公路，城市主要街道及城郊主要公路在两类影像上，都显得较为清楚。而城市中一般道路，在雷达影像上判读却有一定难度。主要是由于城区内高楼林立，道路多处于阴影中，加上反射没有高层建筑物强，所以无法区分。

　　(4) 植被：在植被类型较少的城郊区域，由于成像激励不同，农田在机载SAR影像上表现为灰度不太均匀的斑块，在航片上则是相对较亮的齐整块状物。高大树木上在SAR影像上，呈现非常强的反射特性，能够形成区别于其他地物的团状灰斑，这是航片不能反应的。

　　(5) 电力线：航片上电力线无法摄影成像，但是机载雷达影像却能对电力线有较好的反应，能很直观地确定电力线的分布状况。

　　二、由原始波数据得到振幅相位影像

　　1.原理：

　　得到的原始数据按每个像素的实部虚部进行存储，共2000*1000个像素的数据，将原始数据读出来之后，根据复数运算公式计算每个像素的振幅相位，然后进行拉伸到位图灰度显示范围，进行显示。

　　2.结果：

　　振幅：

　　相位：

　　图中可以看出，振幅图像往往可以反映地物的一些特点，根据各个地物回波大小不同，体现在振幅上，又根据光谱曲线，可以得到地物的信息。而相位信息却往往不能体现出地物信息，但是可以用来计算高程等信息。