高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用 [Synthetic Aperture Radar Polarimetry] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Jakob van Zyl，Yunjin Kim 著，劉濤，崔浩貴，李文臣 等 譯

圖書標籤:

• 閤成孔徑雷達
• 極化
• SAR
• 遙感
• 微波遙感
• 信號處理
• 雷達技術
• 高新科技
• 譯叢
• 極化理論

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118092899

版次：1

商品編碼：11571579

包裝：平裝

叢書名： 高新科技譯叢

外文名稱：Synthetic Aperture Radar Polarimetry

開本：16開

齣版時間：2014-10-01

用紙：膠版紙

頁數：247

正文語種：中文

內容簡介

　　《高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用》為一本通過極化雷達測量數據係統地闡述地理信息提取流程的書籍。
　　齊爾、金允珍基於美國國傢航空航天局（NASA）近幾十年的相關研究成果，《閤成孔徑雷達極化理論及應用》這《高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用》闡述瞭極化閤成孔徑雷達（SAR）在地球遙感中的實際應用。《高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用》集成瞭目前為止全部的研究成果，希望為雷達極化領域的初學者和專傢提供實用信息。《高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用》通過大量有關地球遙感的SAR數據實例給齣瞭所涉及數學知識的清晰描述。
　　《高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用》從閤成孔徑雷達的基本概念齣發，闡述瞭閤成孔徑雷達圖像生成的原理，以更好地理解閤成孔徑雷達成像，同時對雷達極化的基礎知識作瞭介紹。然後討論瞭更高級的雷達極化概念，以利於我們能從成像地形中反演齣更多有用的信息。為瞭定量地分析數據，信號必須要進行細緻的定標工作。我們用一章的篇幅來總結概括基本的定標準則。最後結閤眾多實例，我們將極化分析應用到粗糙麵散射領域，以便於我們能夠從雷達信號中反演齣土壤濕度。
　　《高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用》中齣現的很多概念是以前已有的經典概念，在全球都已獲得普遍使用。《高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用》還介紹瞭一些新穎的極化概念，這將有助於提高極化SAR數據的解譯。有些新概念還沒有在其他極化SAR文獻中齣現，譬如我們提齣的應用於極化SAR數據定標的新方法，書中所提的很多新方法都是作者的原創，並且這些方法也都用實測SAR數據進行瞭闡述。
　　在實際應用中，值得單獨指齣的一個重點是：《閤成孔徑雷達極化理論及應用》可以作為相關專業研究生的教材，同時也是一本適用於雷達遙感研究人員、工程師和空間工業從業者的理想的參考書籍。

目錄

第1章 閤成孔徑雷達成像基礎
1.1 雷達成像基本原理
1.2 雷達分辨力
1.3 雷達方程
1.4 實孔徑雷達
1.5 閤成孔徑雷達
1.6 雷達圖像僞影和噪聲
1.6.1 距離和方位模糊
1.6.2 地形影響和投影
1.6.3 信號衰落和相乾斑
1.7 小結
參考文獻

第2章 閤成孔徑雷達極化基礎理論
2.1 電磁波的極化
2.2 散射體的數學描述
2.3 雷達極化測量方法
2.4 極化響應
2.5 最優極化
2.5.1 一般（雙站）情況
2.5.2 後嚮散射（單站）情況
2.5.3 特殊情況：後嚮散射（單站）情況下僅有一個散射中心
2.5.4 特殊情況：對稱散射下的多個散射中心
2.5.5 數值仿真
2.6 極化增強
2.6.1 數值仿真
2.6.2 圖像實例
2.7 小結
參考文獻

第3章 極化概念進階
3.1 散射體的矩陣和矢量錶徵
3.2 特徵值與特徵矢量極化參數
3.2.1 散射隨機性的描述
3.2.2 嶠?
3.3 極化分解方法
3.3.1 基於正交基的非相乾極化分解
3.3.2 基於模型的非相乾極化分解
3.4 圖像分類
3.4.1 有監督分類
3.4.2 基於散射特性的無監督分類
3.4.3 基於貝葉斯理論的無監督分類
3.5 極化閤成孔徑雷達的乾涉效應
3.6 小結
參考文獻

第4章 閤成孔徑雷達定標
4.1 極化閤成孔徑雷達係統模型
4.2 串擾估計與消除
4.3 共極化通道不均衡定標
4.4 絕對無綫電定標
4.4.1 散射區域地形的影響
4.4.2 天綫方嚮圖修正的影響
4.4.3 AIRSAR圖像實例
4.5 法拉第鏇轉
4.6 小結
參考文獻

第5章 應用：土壤濕度測量
5.1 地錶電磁屬性和幾何屬性
5.1.1 幾何屬性
5.1.2 電磁屬性
5.1.3 穿透深度
5.1.4 土壤濕度剖麵
5.2 裸露地錶粗糙麵散射
5.2.1 一階微擾模型
5.2.2 積分方程模型
5.3 裸露地錶土壤濕度反演模型實例
5.3.1 一階微擾模型
5.3.2 Oh方法
5.3.3 Dubois方法
5.3.4 Shi方法
5.4 裸露地錶反演模型的性能比較
5.5 參數化散射模型
5.6 IEM模型反演
5.6.1 三維數據庫——數據塊
5.7 植被地形散射
5.7.1 植被錶層散射（散射路徑①）
5.7.2 植被下地麵的後嚮散射（散射路徑④）
5.7.3 二次散射（散射路徑②和③）
5.8 仿真結果
5.8.1 入射角的影響
5.8.2 圓柱半徑的影響
5.8.3 圓柱濕度的影響
5.8.4 雷達植被指數
5.8.5 土壤濕度的影響
5.8.6 土壤濕度反演：數據塊
5.9 土壤濕度的時間序列估計
5.10 小結
參考文獻
附錄A 微擾模型的傾斜情形坐標係變換
附錄B 任意取嚮圓柱體的雙站散射特性
參考文獻
附錄C 術語

前言/序言

高新科技譯叢：新一代遙感成像技術 內容簡介 本書籍“高新科技譯叢：閤成孔徑雷達極化理論及應用”的姐妹篇，專注於探討當前最前沿的遙感成像技術，並深入解析其背後蘊含的科學原理、關鍵技術突破及其在各個領域的廣泛應用前景。該譯叢旨在為讀者呈現一個動態且不斷發展的遙感技術圖景，激發科研人員、工程師以及對前沿科學技術感興趣的社會大眾對這一領域的深入瞭解和探索。 第一章：多光譜與高光譜成像技術：色彩的深度探索 本章將帶領讀者穿越可見光與近紅外波段的邊界，深入理解多光譜與高光譜成像技術的核心奧秘。我們將從成像原理齣發，詳細闡述如何通過捕捉地球錶麵在不同窄波段反射或發射的電磁波信息，來揭示物體的“光譜指紋”。 成像原理與傳感器技術： 介紹不同類型的多光譜和高光譜傳感器，包括推掃式、凝視式等，以及其在探測器陣列、濾光片技術、光譜分辨率等方麵的關鍵設計。我們將重點分析如何實現更精細的光譜分辨能力，以區分光譜麯綫微小差異的物質。 數據獲取與預處理： 探討多光譜和高光譜數據的獲取方式，包括航空平颱、衛星平颱以及無人機載平颱。詳細講解數據預處理的必要性與關鍵步驟，如輻射定標、大氣校正、幾何校正等，確保原始數據的質量和後續分析的準確性。 光譜特徵提取與分析： 深入剖析如何從海量的光譜數據中提取有價值的信息。我們將介紹多種光譜指數（如NDVI、EVI等）的計算原理和應用，以及更復雜的光譜解混（Spectral Unmixing）技術，用於識彆混閤像元中的純淨物質成分。 應用領域詳解： 植被監測與農業應用： 如何利用光譜信息監測作物長勢、病蟲害，評估土壤肥力，實現精準農業。 地質礦産勘探： 如何通過識彆特定礦物的光譜特徵，加速地質調查和礦産資源的搜尋。 環境監測與汙染評估： 如何監測水體富營養化、陸地錶麵變化、汙染物擴散等環境問題。 城市規劃與遙感測繪： 如何分析城市地物（如建築材料、植被覆蓋）的光譜特性，服務於城市發展規劃。 海洋遙感： 如何監測海冰、藻類水華、海洋生物等。 前沿發展趨勢： 展望未來，我們將討論高光譜成像在空間分辨率、時間分辨率、以及與人工智能結閤進行智能分析等方麵的最新進展。 第二章：激光雷達（LiDAR）技術：構建三維世界的精確尺度 本章將聚焦於激光雷達（LiDAR）技術，揭示其如何通過發射和接收激光脈衝，精確測量地物的距離信息，從而構建高精度三維地理空間模型。 LiDAR成像原理與係統構成： 詳細介紹LiDAR的工作原理，包括測距機製（如脈衝式、相位式），以及激光發射器、接收器、掃描儀、GPS/IMU等關鍵部件的功能。我們將探討不同掃描方式（如迴轉掃描、振鏡掃描、多層掃描）對數據獲取效率和質量的影響。 點雲數據處理與分析： 重點闡述LiDAR産生的海量點雲數據的處理流程。內容將涵蓋： 點雲濾波： 如何區分地麵點和非地麵點，移除噪聲。 地麵模型構建： 生成數字高程模型（DEM）和數字錶麵模型（DSM）。 地物分類： 基於點雲的高度、密度、反射強度等特徵，自動或半自動地將點雲分類為建築物、植被、道路等。 三維模型重建： 如何利用分類後的點雲生成精細的建築物模型、地形模型等。 應用領域深度解析： 地形測繪與地質災害監測： 高精度地形數據的獲取，為滑坡、泥石流等災害的風險評估和監測提供基礎。 城市建模與智慧城市建設： 構建精細的城市三維模型，用於城市規劃、應急響應、交通管理等。 林業資源調查與管理： 精確測量樹高、冠幅、生物量，評估森林健康狀況。 考古學研究： 發現隱藏在地錶植被下的古代遺跡。 自動駕駛與機器人導航： 為感知環境、路徑規劃提供關鍵的三維信息。 LiDAR技術的發展前沿： 討論固態LiDAR、多波長LiDAR、以及與攝影測量融閤等新技術的發展方嚮。 第三章：熱紅外遙感：洞悉溫度的微妙變化 本章將引領讀者進入不可見的熱紅外波段，探討熱紅外遙感技術如何通過捕捉地物的熱輻射，來監測地錶溫度、能量交換以及相關的環境過程。 熱紅外成像原理與地物輻射特性： 解釋普朗剋定律等熱輻射理論，以及地物發射率的概念。分析不同地物（如水體、土壤、植被、建築）在熱紅外波段的輻射特性差異。 傳感器與數據獲取： 介紹熱紅外傳感器的類型（如非製冷型、製冷型），以及衛星、航空平颱搭載的熱紅外遙感器。討論數據獲取的注意事項，如傳感器輻射定標、環境溫度影響等。 地錶溫度（LST）反演： 詳細介紹從熱紅外亮溫到地錶真實溫度的反演算法，包括單窗算法、劈窗算法等，並討論地物發射率估算的關鍵技術。 應用領域拓展： 城市熱環境研究： 監測城市熱島效應，評估城市綠化對降溫的影響，為城市規劃提供依據。 水文與水資源管理： 監測地錶水體溫度，分析地下水滲漏，評估灌溉效果。 農業應用： 監測作物蒸騰作用，評估灌溉需求，預測乾旱風險。 火災監測與預警： 探測森林火災、火山活動等高溫異常。 地質研究： 監測地溫變化，輔助地質構造分析。 熱紅外遙感的未來展望： 探討高空間分辨率熱紅外遙感、多時相熱紅外數據分析以及與其它遙感技術融閤的應用潛力。 第四章：新型傳感器技術與數據融閤：多維信息的交響樂 本章將超越單一傳感器的局限，聚焦於不斷湧現的新型遙感傳感器技術，以及如何將來自不同傳感器的海量數據進行有效融閤，以獲得更全麵、更深入的地物信息。 新型遙感傳感器展望： 高分辨率可見光/近紅外傳感器： 介紹更高空間分辨率、更高光譜分辨率的可見光/近紅外遙感器，以及其在精細化監測方麵的優勢。 微波遙感新進展： 簡要介紹微波遙感（如降雨雷達、土壤濕度雷達）在穿透雲層、全天候成像方麵的獨特能力，以及未來發展方嚮。 量子傳感技術在遙感中的應用探索： 展望量子傳感技術在提高測量精度、降低功耗等方麵的潛在變革。 遙感數據融閤理論與方法： 數據融閤的層次： 介紹像素級融閤、特徵級融閤、決策級融閤等不同層次的數據融閤方法。 常用融閤算法： 詳細講解小波變換、主成分分析（PCA）、影像金字塔、深度學習等常用的數據融閤算法。 融閤評價指標： 如何客觀評價融閤後數據的質量和信息增益。 多源數據融閤應用實例： 高分辨率多光譜與LiDAR數據融閤： 提升城市三維模型精細度，實現更準確的地物分類。 多光譜與SAR數據融閤： 結閤可見光/近紅外對地物細節的捕捉能力與SAR的全天候、穿透性優勢，實現更全麵的地錶覆蓋監測。 多傳感器時間序列數據融閤： 捕捉地物隨時間變化的動態過程，如作物生長周期、地錶形變等。 數據融閤麵臨的挑戰與機遇： 討論數據配準、異質性處理、計算資源需求等挑戰，以及人工智能和大數據技術為數據融閤帶來的新機遇。 第五章：人工智能在遙感數據分析中的應用：智能洞察與精準決策 本章將深入探討人工智能（AI），特彆是深度學習技術，如何革新遙感數據分析的範式，實現前所未有的自動化、智能化和高精度分析。 深度學習基礎與遙感應用： 捲積神經網絡（CNN）： 介紹CNN在影像識彆、特徵提取方麵的強大能力，以及在遙感圖像分類、目標檢測中的應用。 循環神經網絡（RNN）與長短期記憶網絡（LSTM）： 講解RNN/LSTM在處理時間序列遙感數據，如地物變化監測、預測方麵的優勢。 生成對抗網絡（GAN）： 探討GAN在數據增強、影像修復、超分辨率等方麵的應用。 AI驅動的遙感數據分析流程： 智能數據預處理： 利用AI自動進行數據質量評估、噪聲去除、缺失數據填補。 自動化地物分類與目標識彆： 實現高精度、大規模的土地覆蓋分類，以及特定目標的自動檢測（如建築物、船舶、車輛）。 智能變化檢測與監測： 實時監測地錶變化，如城市擴張、森林砍伐、農田耕作變化。 AI賦能的場景理解： 通過AI技術，實現對復雜遙感場景的語義理解，如災害區域評估、農作物長勢分析。 AI在遙感領域的挑戰與未來： 數據標注的難題： 如何獲取大規模、高質量的標注數據。 模型的可解釋性： 如何理解AI模型做齣決策的原因。 通用性與泛化能力： 如何訓練齣能在不同地區、不同傳感器數據上錶現良好的模型。 AI與人類專傢的協同： 探索AI工具如何輔助遙感專傢進行更高效、更深入的研究。 結語 本書籍“高新科技譯叢：新一代遙感成像技術”通過對多光譜/高光譜成像、LiDAR、熱紅外遙感等關鍵技術的深入剖析，以及對新型傳感器、數據融閤和人工智能等前沿領域的探索，勾勒齣一幅宏偉的遙感科技發展藍圖。這些技術的不斷進步，正以前所未有的方式賦能人類對地球傢園的認知，為應對氣候變化、保障糧食安全、促進可持續發展等全球性挑戰提供強大的科技支撐。本書旨在激發讀者對遙感科學的興趣，鼓勵更多力量投身於這一充滿活力和創新精神的領域，共同開創遙感技術服務於人類社會的美好未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，就像一道引人入勝的謎題，讓我對其中的知識充滿瞭好奇。我曾接觸過一些基礎的遙感概念，知道雷達可以通過發射和接收電磁波來成像，但“極化”這個詞，卻像是一個神秘的開關，暗示著更深層次的探測能力。我常常在想，我們平時看到的物體，其實在不同方嚮上對光（或者電磁波）的反射和散射是不同的，這就像人的“形狀”和“材質”決定瞭它如何與外界互動。SAR極化，大概就是利用瞭這一點，通過分析雷達波在與地物相互作用後的極化狀態變化，來提取齣比傳統SAR圖像更豐富的信息。這是否意味著，我們可以通過極化信息，更準確地區分齣不同的地物類型？比如，同樣是森林，不同樹種的葉片結構和排列方式，是否會産生獨特的極化迴波？同樣是水體，錶麵是否有波浪，或者是否混有泥沙，是否也能通過極化得到提示？我尤其對“應用”部分感到興奮，畢竟理論的最終價值體現在實踐中。這本書能否為我提供一些具體的案例，展示SAR極化在解決實際問題上的威力？是能夠更有效地監測地錶形變，比如監測滑去的滑坡，還是能夠更精準地識彆齣海麵的油汙，從而保護海洋環境？我對這本書能否解答這些我心中的疑問，充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，猶如一串神秘的密碼，暗示著一種深度和廣度的知識探索。“高新科技譯叢”的標簽，直接錶明瞭其學術性和前瞻性，讓我對接下來的內容充滿信心。而“閤成孔徑雷達極化理論及應用”這個具體的副標題，則將我的好奇心聚焦於一個非常具體且前沿的領域。我曾幾何時聽說過SAR技術，但“極化”一詞，卻像是在平靜的湖麵投下瞭一顆石子，激起瞭我探索的漣漪。我一直在思考，為什麼我們需要在SAR技術中引入“極化”的概念？它究竟能為我們帶來哪些傳統SAR技術所無法比擬的優勢？我猜想，極化信息可能與地物的介電常數、錶麵粗糙度、幾何形狀等微觀物理特性密切相關。這就意味著，通過分析極化迴波，我們或許能夠更精細地分辨齣不同的地物類型，例如，區分齣不同種類的植被，甚至識彆齣不同形態的水體。而且，“應用”二字，更是將理論與實踐緊密聯係起來，讓我對這本書能夠提供的實際價值充滿瞭期待。這本書是否能夠嚮我展示，SAR極化技術在現實世界中是如何解決實際問題的？比如，在農業領域，如何利用極化信息來監測作物生長狀況？在城市規劃中，如何利用極化信息來識彆不同的建築材料？在自然災害監測中，極化信息又扮演著怎樣的角色？這些問題都讓我迫不及待地想要從書中找到答案。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科學進展有著強烈探索欲的讀者，這本書的書名本身就散發著一種不可抗拒的吸引力。它不僅僅是一本書，更像是一份通往高科技前沿的通行證。“閤成孔徑雷達”這個詞，我雖然知道它在成像方麵有著獨特的優勢，但“極化”的加入，讓我感覺像是給這項技術注入瞭新的生命力，賦予瞭它更精細的“觸覺”。我一直對那些能夠“看見”普通光學手段無法探測到的事物的技術感到著迷，而SAR極化聽起來就具備這種能力。它是否能夠穿透迷霧、雨雪，甚至進入地下一定深度來探測地下的物體？它是否能夠通過分析電磁波與物質的相互作用，來推斷齣物質的成分和結構？這些都是我一直縈繞在腦海中的問題。我設想，這本書將為我揭示SAR極化背後的深刻物理原理，以及它在現實世界中的具體體現。我希望它能讓我理解，為什麼不同的目標會對不同極化的雷達波産生差異化的響應，以及科學傢們是如何利用這些差異來解析復雜的地球錶麵的。我更期待的是，它能提供一些具體的應用案例，讓我看到這項技術是如何在環境保護、災害監測、地質勘探，甚至是軍事偵察等領域發揮關鍵作用，從而更直觀地感受到科技的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名著實讓人眼前一亮，光是“高新科技譯叢”這幾個字就充滿瞭未來感和學術深度，讓我立刻聯想到那些推動時代進步的尖端研究。而“閤成孔徑雷達極化理論及應用”更是精準地勾勒齣瞭這本書的核心——SAR極化。我一直對遙感技術，尤其是雷達遙感，抱有濃厚的興趣，總覺得它擁有一種穿越雲層、洞察地錶的神秘力量。SAR極化，這個聽起來就很專業的詞匯，在我腦海中勾勒齣一幅利用電磁波的不同極化特性來解析地物信息的復雜圖景。想象一下，我們不再僅僅是二維地掃描地錶，而是能夠通過電磁波的“偏振”角度，更深層次地理解目標的幾何結構、成分構成，甚至是其微觀物理特性。這就像是用一颱擁有“第三隻眼”的相機，能夠看到普通相機所無法捕捉到的細節。我一直在思考，在諸如地質勘探、環境監測、軍事偵察，甚至是我們日常的城市規劃中，SAR極化技術能帶來怎樣革命性的改變？是能更精準地識彆地下礦藏，還是能更有效地追蹤森林火災的蔓延，抑或是能更細緻地分辨不同類型的農作物，從而優化農業生産？這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往這些未知領域的窗口，我迫不及待地想要一探究竟，瞭解那些深藏在電磁波互動背後的科學原理，以及它們是如何轉化為實際應用，服務於我們日益復雜的社會需求的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，直接點燃瞭我內心對前沿科技探索的熱情。“高新科技譯叢”這幾個字，就足以讓我對其內容抱有很高的期待，仿佛它是一扇通往未來科學世界的大門。而“閤成孔徑雷達極化理論及應用”這個具體的主題，更是讓我眼前一亮。我一直對遙感技術，特彆是雷達遙感，有著濃厚的興趣，總覺得它擁有一種“洞悉一切”的能力，能夠穿透各種障礙，捕捉到地錶的信息。但是，“極化”這個概念，在我看來，是SAR技術中一個更加精深、也更加迷人的維度。它是否意味著，SAR不再僅僅是“看到”地錶，而是能夠“感知”到地錶物質的更深層特性？我腦海中浮現齣各種可能性：也許通過極化信息，我們可以更精準地辨彆齣不同的岩石類型，從而輔助地質勘探；也許通過極化信息，我們可以更細緻地分析植被的健康狀況，為精準農業提供支持；又或者，它能在軍事領域提供更強大的目標識彆能力。我特彆期待這本書能夠深入淺齣地解釋SAR極化背後的物理原理，讓我理解電磁波是如何與不同的地物發生復雜的相互作用，以及這些相互作用如何體現在不同的極化狀態上。更重要的是，我希望這本書能夠提供豐富的應用案例，展示SAR極化技術是如何從理論走嚮實踐，解決現實世界中的各種挑戰，讓我真切地感受到這項技術帶來的變革力量。