遥感教程第8-7页¶
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The follow-on to Seasat by NASA-JPL was the SIR (Shuttle Imaging Radar) series: SIR-A; SIR-B; and SIR-C (flown twice on the Shuttle. They differed in bands used, in depression angles, and polarization modes. These different operating conditions produced images that could be made into color composites and, in some instances, into stereo pairs from which perspective views could be constructed, using altimeter data. The next system developed by JPL was TOPEX-POSEIDON (on a satellite), with a strong emphasis on gathering data sets from which topographic information is the output. Other nations have also launched satellites with radar systems onboard. Examples from all of these are presented: Radarsat, ERS-2; Envisat ASAR; ALMAZ; JERS.
航天飞机上的SIR-A、-B和-C；其他雷达系统
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前缩短和叠加效应。这一背景产生了一些壮观的图像，例如摩洛哥阿特拉斯山脉东部边缘的彩色褶皱。
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。
尝试在以下视图中定位雷达图像（北部位于顶部），该视图是由Terra上的MISR传感器制作的加拉帕戈斯群岛的大部分岛屿：
` <>`__8-17 ： What is unusual about this image (clue: think of the volcanoes themselves)? `ANSWER <Sect8_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）强烈反射出雷达波束（因此很暗），而河流则因其树形通道而显得格外明亮。在光滑的水面和树干之间产生双重反射。
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。
SIR-C雷达继续向埃及的基岩显示这一情况，因为它具有穿透薄沙层的能力。尼罗河的这一区域左侧显示了下伏的排水模式，右侧显示了结构复杂的地质地形中涉及的岩石单元：
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。比较每个系统所见证的相同场景是很有趣的。SESAT有一个近极轨道，SIR-A被限制在（航天飞机轨道配置）低于38°的纬度。看看这对圣巴巴拉附近加利福尼亚海岸和山脉的景色，上面是海景，下面是Sir-A。
` <>`__8-18 ： Compare the two radar system images, commenting especially on differences (and why)? `ANSWER <Sect8_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。这是一张SIR-B图像L波段图像，拍摄于佛罗里达州北部森林地区的28°入射角处。
沼泽；电力线。|
正在西伯利亚东部堪察加半岛喷发的Kliuchevskoi火山；左=航天飞机宇航员拍摄的标准彩色照片；右=SIR-C彩色合成物（见波段文本）。|
②旧金山湾地区的彩色复合材料由SIRC L波段偏振模式HH=红色和HV＝绿色，C波段模式为HV＝蓝色。γ
` <>`__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）上拍摄的SIR-C雷达图像，该技术利用信号相位差来确定点对点目标的距离差，从而获得地形变化的信息。与数字高程模型（DEM）数据结合时（参见 page 11-5 ）单波段或彩色合成雷达图像可以显示透视图 (page 11-8 _（需要立体彩色眼镜） (page 11-10 _或者甚至在模拟飞行视频中。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。
SIR-C上的X-SAR仪器由德国Zentrum Fur Luft und Raumfahrt（DLR）提供。该X波段（3cm）雷达在VV模式下工作。这是一幅香港和邻近山脉的影像。注意城市（九龙）附近水域的许多船只。
一个X-SAR图像，在第二次SIR-C任务中，与香港和周围的山和海；注意船在港口。
下一幅图像由三个SIR-C波段组成：X波段=蓝色；C波段=绿色；L波段=红色。这幅图显示了俄罗斯萨马金德市沿着伏尔加河。
另一个JPL雷达系统，即2000年飞行的SRTM（航天飞机雷达地形任务），将在整页中讨论。 (11-10 _）在第11节。
TOPEX/Poseidon 联合SIR-C项目，JPL飞行一个称为“Airsar/Topsar”的机载系统，包括一个高度计。其主要任务之一是模拟与Topex/Poseidon项目类似的图像。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。
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JPL图总结了Topex/Poseidon（T/P）的一般任务配置：
该双频（13.6和5.3GHz）仪器直接向下（在最低点），发射一束窄脉冲束，其往返传输时间的变化表示沿3-4km条带线（连续线间隔约345km）的海拔或（海洋）波高变化。 [214英里] 在赤道交叉口）。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）。Topex收集的数据通常不会显示为图像，而是用于生成区域或全球半球的地图，如下面的示例所示（请参见 page 14-12 其他例子）。
第一幅图显示了1992-1993年4个季节的T/P海平面高度（ssh）变化（偏离一般平均海平面）。
这三张T/P图在1993年的三天时间里零度反映了中太平洋的高度变化：
T/P上的一个仪器用于测量大气水蒸气数据，用于进行必要的校正以改进SSH计算。这是一张水蒸气含量的全球地图。
T/P的主要任务之一是利用测高数据和其他输入数据确定地表水温度。事实证明，这在监测厄尔尼诺现象的变化中尤为重要。1997年10月，东太平洋出现了一条很宽的赤道暖水带（白色），与西太平洋的一条冷带（紫色）相邻，这与当年厄尔尼诺现象的一年中几乎最长的时间相对应。尼奥
T/P航天器仍在运行。2001年底，一颗名叫Jason-1的后续NASA/CNES卫星发射升空，具有更高的表面高度分辨率（见第页）。 14-12 ）作为预览，比较1992年秋季在短时间内拍摄的这两幅图像（Jason在顶部；T/P在底部）。
国际雷达系统：RADARSAT；ERS；ALMAZ；JERS；
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-1 进入高度798公里（约500英里）的近极地轨道；该网站还介绍了雷达卫星2。这是一个C波段的SAR（5.3 GHz；波长56 m m），其视角范围在10°到58°之间，以提供35到500 km（22到311 mi）之间的线束宽度，提供围绕25 m的可变分辨率，但随着视角的变化范围在9到100°之间。迄今为止，在新斯科舍省北部收集到的第一张覆盖布雷顿角的图像 Page I-25 .
下一幅雷达卫星图像覆盖了日本主要岛屿本州北部70公里宽的区域。注意Tazawako湖，火山（Iwati山）和Morioka小城市（右下角附近的白色斑块）。
单波段图像可以上色（赋予不同灰度的颜色），以帮助显示雷达返回变化的特征；在这种图像中，在某种程度上，特定的颜色实际上可能与可分离的特征类别有关。越南南部湄公河三角洲的雷达图像显示了一些颜色/特征相关性：
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。下一张图片是通过雷达扫描波斯尼亚和黑塞哥维那的图兹拉地区，在巴尔干半岛。
制作雷达图像的拼接是一项相当容易的工作，因为在变化的季节中，来自不同太阳角度的光照的可变性（它是陆地卫星和光斑等系统的特征）不是雷达的一个因素（尽管雷达照明的恒定性必须由SA确定）。我看角度和适当的重叠条件）。1600幅雷达卫星图像被结合在一起，形成了非洲大陆的大陆尺度镶嵌图：
加拿大人驾驶雷达卫星的主要任务之一是监测北部（北极）水域的海冰。海冰的分布和特征既影响（有限的）海运作业，也影响开敞水域对气候的影响程度（反之亦然）。这是格陵兰岛北部以西的埃尔斯米尔岛周围的海冰图像：
在冰上或从船或飞机上看时，可以区分不同类型的冰盖。可以根据冰是光滑的（快速冰）还是以不同的方式和程度变形来设置等级。加拿大北冰洋（左图）的一个小区域的分类（右下图）取得了相当大的成功。
在右边的图例中，蓝色表示开阔水域，黄色表示快速冰，绿色表示有点变形的冰，红色表示有明显变形的冰。
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，VV合成孔径雷达，具有从20°延伸到26°的固定视角。下一个场景展示了一幅彩色合成图，由达姆斯塔特市附近莱茵河沿岸的农田（包括葡萄园）的多日期图像制成。
ERS-2最令人印象深刻的雷达产品之一显示了中国西部的倾斜岩层：
|在ERS-2雷达图像中看到的倾斜地质层与陆地卫星图像相结合，然后分配出不同的颜色。γ
俄罗斯太空计划自进入商业市场以来，已经（通过SovInformsputnik）发布了一些Almaz雷达卫星获取的雷达图像。一个例子显示了沿德国北部海岸线的易北河河口：
8-20 ： Here 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 <Sect8_answers.html#8-20>`__
相比之下，这是日本MOS-1（海洋观测卫星；参见 page 14-12 ）
一幅壮观的JERS雷达图像是夏威夷大岛的马赛克场景：
最新进入商用雷达图像的是ESA环境卫星上的ASAR（高级SAR）传感器（参见 page 16-10a 有关详细信息。该仪器的两项任务是：1）观察海况；2）监测高纬度冰况。第一个例子是围绕加那利群岛的大西洋水域：
第二个例子是北极的冰、开阔水域和陆地：
而且，正如我们之前在概述中看到的那样，C波段ASAR能够使用不同的观看模式生成彩色图像，例如俄罗斯伏尔加河的一部分，图像看起来是平坦的（没有浮雕），因为这是俄罗斯西部和乌克兰草原平原的一部分。海拔变化不大，因此没有明显的丘陵起伏。
每颗雷达卫星往往以其特定的方式显示特定的场景，这取决于使用的波段、视角、偏振度和其他因素。将夏威夷群岛毛伊岛的这一小部分进行比较，如（从左到右）Radarsat、Ers-2、Jers-1和Sir-C所见。
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@nationi.net