9.7. 先生-A、-B和-C在航天飞机上

美国航天局/喷气推进实验室雷达进入太空的下一步是执行三次航天飞机任务的SIR(航天飞机成像雷达)系列。SIR-A使用了L波段SAR HH极化系统,该系统能够在样本宽度为50公里(31英里)的图像中获得40米的分辨率。该固定视距雷达的近、远俯角分别为43°和37°。这些相对较小的角度减少了投影缩短和叠加效应。这一背景产生了一些壮观的图像,例如西澳大利亚地盾的哈默斯利山脉,它由强烈褶皱的前寒武纪变质沉积岩和旧的花岗岩核组成。

B/W SIR-A radar image of the Hamersley Range in the Western Australian Shield.

接下来,我们展示了一个更简单,但仍然有趣的地质,如玄武岩火山口,火山口(顶部)和火山口(左中心),伊莎贝拉岛,最大的加拉帕戈斯。

` B/W SIR-A radar image of volcanic calderas on Isabela Island, the Galapagos. <originals/Fig8_19.gif>`__

8-17What is unusual about this image (clue: think of the volcanoes themselves)? `ANSWER <answers.html#8-17>`__

下面,在哥伦比亚中东部的SIR-A图像中,树枝状水系的显著显示是由覆盖着草的高地(因为叶片很小)强烈反射出雷达光束(因此是黑暗的),而河流则是明亮的,因为它们的树形通道在光滑的河道之间产生了双反射。水和树干。

B/W SIR-A radar image of east-central Columbia.

雷达脉冲的一个特性导致了1981年11月从SIR-A获得的一幅非凡的图像。下面的彩色场景是苏丹西北部撒哈拉沙漠中塞尔玛沙层的陆地卫星子图像。由于干沙具有较低的介电常数,雷达波可以穿透这些小颗粒几米(约10英尺)。向东北方向延伸的嵌入式雷达带实际上是在松散的冲积砂和砾石下面的一般深度处的基岩图像,看起来几乎看不见。它揭示了一个有沟的地下地形,山谷与镜面反射表面相关,高地显示为更亮。


Color Landsat subimage of the Selma Sand Sheet in the Sahara Desert of northwestern Sudan with a SIR-A inset, November 1981.

Seasat和Sir-A都是L波段雷达。它们的差异主要表现在作业高度和俯角上:790公里处的SESAT,角度=67-73°;250公里处的SIR-A,角度=37-43°;它们的空间分辨率相似。有趣的是,对比每个系统所看到的相同场景(SESAT有一个近极地轨道,SIR-A仅限于低于38°的纬度:看看加利福尼亚海岸和圣巴巴拉附近山脉的这张照片。)

|比较两张B/W图像,一张是由Seasat制作的,另一张是Sir-A制作的,拍摄于圣巴巴拉附近的加利福尼亚海岸和山脉。|

8-18Compare the two radar system images, commenting especially on differences (and why)? `ANSWER <answers.html#8-18>`__

SIR-B于1984年在另一次航天飞机任务上运行了8天。它不同于SIR-A,具有15°到55°之间的可变视角。1994年4月和10月,一个更加通用的系统在航天飞机上飞行了两次。这个系统是JPL的SIR-C,它有L波段和C波段雷达,每个雷达都能进行hh、vv、hv和vh极化,以及一个由德国和意大利组织提供的x波段(x-sar)仪器,处于vv模式。所有这些雷达都有不同的视角,可以在20°到65°之间进行侧面成像,分辨率在10到25米之间。这种多波段系统的一个优点是能够将不同的波段和偏振组合成彩色复合材料。JPL的SIR-C网站描述了如何创建复合材料。你可以通过 clicking here . 它包含了丰富的信息和图像,包括我们的下一组图像,显示了Sir-C在三种极化模式下捕捉到的堪察加(俄罗斯西伯利亚)的Kliuchevskoi火山。

|堪察加克里切夫斯基火山的伪彩色合成sir-c图像。|

接下来,我们展示了一个多波段(多频)图像的旧金山,CA,由L波段HH(红色)和HV(绿色)和C波段HV(蓝色)。这是最让人赏心悦目的图像之一,它展示了城市的布局,这是一个很好的例子,说明了为什么有那么多人在游览完海湾地区后想住在那里。

旧金山湾地区的彩色多波段SIR—C图像。

8-19**Name the bridges you can find in this image.**

我们可以使用干涉测量技术处理两个日期(或两个天线)的SIR-C雷达图像,该技术使用信号相位差来确定点对点目标的距离差,以获得地形变化信息。当与数字高程模型(DEM)数据(见第11节)结合时,单波段或彩色合成雷达图像可以显示透视图(也可显示第11节),作为轮廓(需要立体彩色眼镜),甚至在模拟飞越视频中。从SIR-C图像中透视死亡谷和邻近山脉就是一个很好的例子。

|从SIR-C图像拍摄的死亡谷和邻近山脉的透视图。|

与SIR-C项目一起,JPL驾驶一个称为“Airsar/Topsar”的机载系统。从这个系统,我们提出了一个多波段透视图的山就在JPL的家在帕萨迪纳,加利福尼亚州北部。

|加利福尼亚州帕塞达纳的多波段透视图,由SIR-C图像制作。|

Topex/Poseidon; ERS; JERS; Radarsat


美国国家航空航天局/喷气推进实验室与法国国家空间研究中心(CNES)合作,在 Topex/Poseidon mission 1992年8月10日发布。该双频(13.6和5.3GHz)仪器直接向下(在最低点),发射一束窄光束,其往返传输时间的变化代表沿3-4km条带线(连续线间距约345km)的高度或(海洋)波高的变化。 [214英里] 在赤道交叉口分开)。Topex高度表可以分辨13厘米的海拔差异。他们主要在海洋学研究中使用TOPEX,测量风对波浪的影响,以及海流和潮汐对海洋表面的影响,并将其与全球气候变化机制联系起来。船上的六个仪器中包括第二个法国高度计和一个微波辐射计(用于大气水测量)。

欧洲人和日本人现在在无人驾驶的太空平台上飞行雷达。关于欧洲任务的一些信息可以在JPL的雷达主页的主题下找到。 Earth Resources Satellites (ERS) . 这个 European Space Agency (ESA) 1991年7月,在800公里(500英里)的名义高度发射了带有传感器的ERS-1。与雷达散射计一起,它携带了一个C波段的VV SAR,其固定视角从20°延伸到26°。

|人工着色的法国里维埃拉蓝色海岸的ERS-1 SAR图像。|

在1995年4月发射的ERS-2上有一个几乎相同的SAR。我们可以利用不同日期的图像,从单波段、单极化雷达构建创新的彩色复合材料。我们在这里展示了一个这个过程的例子:西班牙塞维利亚的一个多日期图像,其中1993年11月3日的一个ERS-1图像被指定为红色;1995年6月9日的一个ERS-1图像为绿色,1995年6月10日的一个ERS-2图像为蓝色。塞维利亚城在右上角以青色出现,左上角的阿拉塞纳山脉也是如此,其余的图像中的农田(明亮但贫瘠)显示为红色。

|西班牙塞维利亚的彩色合成ERS SAR图像,从ERS-1和ERS-2传感器上采集了好几个日期。|

1992年2月11日,由 Japanese National Space Agency 包括一个七波段光学传感器和一个合成孔径雷达。后者是L波段,具有hh极化。它有一个介于32°和38°之间的固定视角视图,宽度为75公里,平均分辨率为18米。它的第一张图像覆盖了东京以西的富士山(火山),如图所示。

|东京以西富士山的B/W JERS-1 SAR图像。|

8-20Here is a puzzler. I have determined that the very bright patches are the small city of Fujiyoshida. How did I do that (remember to rely on your World Atlas).`ANSWER <answers.html#8-20>`__

作为正在进行的项目的一部分, Canadian Space Agency 1995年11月4日,首次发布 Radarsat 进入近极地轨道,高度798公里(约500英里)。这是一个C波段的合成孔径雷达,它的视角可以在20°到50°之间,提供35到500公里(22到311英里)之间的条带宽度,提供围绕25米的可变分辨率。在新斯科舍省北部收集的第一幅覆盖布雷顿角的图像。与前面描述的大多数其他系统一样,用户可以使用单独的地形数据将RADARSAT图像转换为透视图。

|新斯科舍省布雷顿角B/W雷达卫星SAR图像。|

在全球有效的非军事化之后,雷达系统进入太空,为遥感界提供了一个强大的环境和地图数据来源,这些数据可以在地球的任何地方获得。通过高度计或干涉测量处理,雷达提供了一种新的能力来生成全球陆地表面的部分地形图,可以从近极轨道上观看。关于海洋表面状态的几个方面的信息也是一个有价值的回报。利用多频多极化波束获得独特雷达信号的前景为根据介电常数、表面粗糙度和其他特性识别可分离材料提供了另一种方法。

主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@epix.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy
上次更新时间:99年9月
站长:小比尔·狄金森。
现场负责人:Nannette Fekete
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