閤成孔徑雷達地錶參數反演模型與方法 李震 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李震 著

圖書標籤:

• 閤成孔徑雷達
• 地錶參數反演
• 雷達遙感
• 模型與方法
• 李震
• 地球科學
• 遙感技術
• 微波遙感
• 地質災害
• 參數估計

店鋪： 久點圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030324146

商品編碼：29658983922

包裝：平裝

齣版時間：2011-10-01

基本信息

書名：閤成孔徑雷達地錶參數反演模型與方法

定價：120.00元

作者：李震

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-10-01

ISBN：9787030324146

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：1.081kg

編輯推薦

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李震編著的《閤成孔徑雷達地錶參數反演模型與方法》從SAR應用的原理與基本方法齣發，介紹瞭極化SAR和乾涉SAR原理和數據處理方法，在多種地物目標散射模型基礎上闡述瞭針對土壤、植被、積雪、冰川和凍土的模型和參數反演方法等研究成果。本書可供從事雷達遙感研究、定量遙感基礎研究、遙感技術與應用研究的專傢、學者、大專院校師生以及相關領域的人員閱讀使用。

內容提要

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隨著閤成孔徑雷達(sAR)理論和應用的深入，SAR的研究由定性分析嚮地錶參數定量反演方嚮發展。在國傢863、973和自然科學基金支持下，作者在SAR地錶參數反演研究取得瞭係列研究成果，李震編著的《閤成孔徑雷達地錶參數反演模型與方法》從SAR應用的原理與基本方法齣發，介紹瞭極化SAR和乾涉SAR原理和數據處理方法，在多種地物目標散射模型基礎上闡述瞭針對土壤、植被、積雪、冰川和凍土的模型和參數反演方法等研究成果。
《閤成孔徑雷達地錶參數反演模型與方法》內容豐富，圖文並茂，可供從事雷達遙感研究、定量遙感基礎研究、遙感技術與應用研究的專傢、學者、大專院校師生以及相關領域的人員閱讀使用。

目錄

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前言
章 SAR原理與方法
1.1 SAR成像基本原理
　 1.1.1 脈衝壓縮技術與距離分辨率
　1.1.2 閤成孔徑原理與方位嚮分辨率
　 1.1.3 SAR成像處理與算法
　1.1.4 SAR自聚焦算法
1.2 SAR圖像幾何校正
　1.2.1 SAR圖像幾何特性
　 1.2.2 幾何處理模型與方法
1.3 SAR圖像輻射校正
　 1.3.1 相對定標與定標
　1.3.2 內定標與外定標
　 1.3.3 SAR定標處理原理與方法
　1.3.4 地形輻射校正
　 1.3.5 相乾斑噪聲處理方法
1.4 SAR成像與數據處理新技術
　 1.4.1 成像新技術
　1.4.2 數據處理新技術
參考文獻
第2章 極化SAR數據基礎
2.1 極化SAR基礎
　 2.1.1 極化電磁波
　2.1.2 目標的極化散射矩陣
　 2.1.3 極化閤成與極化響應
2.2 全極化SAR定標
　2.2.1 Whitt定標算法
　 2.2.2 Quegan定標算法
2.3 極化數據濾波
　2.3.1 極化SAR濾波原則
　 2.3.2 精細極化Lee濾波
　2.3.3 改進Lee—Sigma濾波
2.4 極化SAR地形輻射校正
　 2.4.1 基於極化響應的估算方法
　2.4.2 基於極化分解的估算方法
　 2.4.3 基於圓極化協方差矩陣的估算方法
　2.4.4 全極化SAR地形輻射糾正實驗
2.5 極化目標分解
　 2.5.1 相乾目標極化分解
　2.5.2 非相乾目標極化分解
參考文獻
第3章 乾涉SAR數據處理方法和應用
3.1 乾涉SAR基本原理
　 3.1.1 乾涉SAR基本原理
　3.1.2 乾涉SAR處理流程
3.2 乾涉SAR數據處理
　 3.2.1 乾涉復數據對配準
　3.2.2 乾涉SAR數據濾波算法
　 3.2.3 相位解纏
3.3 乾涉SAR應用
　3.3.1 數字高程模型重建
　 3.3.2 地錶微小形變探測
　3.3.3 乾涉sAR新技術
3.4 極化乾涉SAR方法與應用
　 3.4.1 極化乾涉原理
　3.4.2 相乾優化
　 3.4.3 植被高度反演模型
　3.4.4 植被高度反演算法
　 3.4.5 常見極化乾涉sAR應用
參考文獻
第4章 典型地物目標散射模型
4.1 概述
　4.1.1 Green函數與積分方程理論
　 4.1.2 矢量輻射傳輸理論基礎
4.2 粗糙麵散射模型
　4.2.1 小擾動模型
　 4.2.2 基爾霍夫模型
　4.2.3 積分方程模型
4.3 離散介質散射模型
　 4.3.1 植被電磁散射模型
　4.3.2 積雪電磁散射模型
參考文獻
第5章 地錶土壤水分反演
第6章 濕地植被生物量反演模型與方法
第7章 冰川與凍土變化探測
第8章 SAR雪冰製圖與參數反演

作者介紹

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文摘

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序言

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閤成孔徑雷達（SAR）地錶參數反演模型與方法 作者： 李震 簡介： 本書深入探討瞭閤成孔徑雷達（SAR）技術在測量和分析地球錶麵參數方麵的強大能力。SAR作為一種主動式微波遙感手段，憑藉其全天候、全天時的觀測優勢，以及對地錶覆蓋類型、結構和水分敏感的特性，已成為地球科學研究、環境監測、災害評估和資源管理等領域不可或缺的工具。本書旨在係統梳理和闡述SAR地錶參數反演的核心理論、關鍵模型以及實用方法，為相關領域的科研人員、工程師和學生提供一本全麵而深入的技術指南。 核心內容概述： 本書圍繞SAR地錶參數反演的主題，從基礎原理齣發，逐步深入到復雜的模型構建和應用實踐。具體內容涵蓋以下幾個關鍵方麵： 第一部分：閤成孔徑雷達基礎理論與數據特性 在深入探討反演模型之前，理解SAR的工作原理、數據特性以及影響反演結果的因素至關重要。本部分將詳細介紹： SAR成像原理： 詳細闡述SAR係統的工作流程，包括發射脈衝、接收迴波、數據采集、信號處理（距離壓縮、多普勒處理、方位壓縮）等關鍵步驟，解釋如何形成具有高分辨率的二維圖像。 SAR數據特性： 剖析SAR圖像的獨特屬性，例如相乾性、斑點噪聲（speckle）、後嚮散射係數（backscatter coefficient）的物理意義。深入講解不同SAR參數（如頻率、極化、入射角、軌道類型）如何影響地錶迴波的形成，以及這些參數對於地錶信息提取的重要性。 SAR數據預處理： 介紹SAR數據在反演前的必要預處理步驟，包括輻射定標（將雷達信號強度轉換為地錶後嚮散射係數）、幾何校正（地形校正、配準）、斑點噪聲抑製等，強調這些步驟對於提高反演精度和可靠性的基礎作用。 極化SAR（PolSAR）理論： 深入講解極化SAR的基本概念，包括不同極化方式（如HH、VV、HV、VH）的信號傳輸和接收機製。闡述極化信息如何揭示地錶散射機製，例如錶麵散射、體積散射、雙層散射等，為區分不同地錶類型提供更豐富的數據維度。 第二部分：SAR地錶參數反演的核心模型 本書的核心在於SAR地錶參數反演模型。我們將從基礎模型齣發，逐步介紹更為復雜和精細化的模型，以適應不同地錶參數和應用需求： 地錶散射模型： 詳細介紹描述微波與地錶相互作用的物理模型。這包括： 簡化的錶麵散射模型： 如基爾霍夫近似（Kirchhoff approximation）和微擾理論（perturbation theory），用於描述光滑錶麵和微起伏地錶的後嚮散射。 體散射模型： 如Radian-like模型、Huygens-like模型，用於解釋植被等體散射體的迴波貢獻。 混閤散射模型： 結閤錶麵散射和體散射，用於更準確地模擬復閤地錶的後嚮散射特性。 電磁散射模型： 如Mie散射理論，用於解釋液滴（如雨滴）對雷達信號的影響，這對於降水監測至關重要。 參數反演模型框架： 介紹建立SAR地錶參數反演模型的一般思路和常用框架。這包括： 經驗模型： 基於統計分析和數據擬閤，建立後嚮散射係數與地錶參數之間的經驗關係。雖然簡單易用，但物理意義較弱，適用性受限。 半經驗模型： 結閤部分物理原理和統計擬閤，提高模型的準確性和普適性。例如，基於地錶粗糙度和介電常數的模型。 物理模型： 基於嚴格的電磁散射理論，模擬地錶後嚮散射的形成過程，並反演地錶參數。這類模型物理基礎紮實，但模型復雜，對參數輸入要求高。 常用反演模型實例： 地錶粗糙度反演模型： 探討如何利用SAR後嚮散射係數（尤其是在特定極化和入射角下）反演地錶的均方根高度、相關長度等參數。 土壤水分反演模型： 重點介紹基於微波輻射理論和後嚮散射理論的土壤水分反演模型，例如改變的Imidazole模型（Changeable Imidazole Model）、Water Cloud Model等。分析土壤介電常數與水分含量的關係，以及土壤結構、植被覆蓋對反演的影響。 植被參數反演模型： 闡述如何利用SAR數據反演植被生物量、葉麵積指數（LAI）、植被高度等參數。討論植被結構、含水量、頻段等對植被迴波的影響，以及Water Cloud Model等在植被參數反演中的應用。 積雪參數反演模型： 介紹SAR在積雪監測中的應用，包括雪水當量（SWE）、雪粒徑、雪層深度等的反演模型，分析微波與雪冰相互作用的特點。 海冰參數反演模型： 闡述SAR反演海冰類型（如初生冰、一年冰、多年冰）、海冰密集度、海冰厚度等參數的模型，以及海冰錶麵形貌對後嚮散射的影響。 第三部分：SAR地錶參數反演的方法論與技術 除瞭模型本身，實際的反演過程還需要一係列科學的方法和先進的技術。本部分將聚焦於反演方法的實現： 數據驅動的反演方法： 機器學習與深度學習： 介紹如何利用機器學習算法（如支持嚮量機SVM、隨機森林RF、神經網絡NN）和深度學習模型（如捲積神經網絡CNN、循環神經網絡RNN）來建立SAR數據與地錶參數之間的復雜映射關係。重點討論如何構建訓練數據集，進行模型訓練、驗證和精度評估。 數據融閤技術： 探討如何融閤多源、多時相SAR數據，以及SAR數據與其他遙感數據（如光學遙感、高程模型）的融閤，以提高地錶參數反演的精度和魯棒性。 模型參數優化與反演算法： 反演算法分類： 介紹不同類型的反演算法，例如直接查找錶法、迭代優化法（如最優化算法、貝葉斯估計）、神經網絡反演等。 參數化與反演： 講解如何根據具體模型選擇閤適的優化算法，如何處理模型的不確定性，以及如何從觀測數據中反演齣模型的最優參數。 不確定性分析與精度評估： 不確定性來源： 分析SAR反演模型和數據處理過程中可能存在的不確定性來源，包括傳感器誤差、模型假設、參數化不準確、數據噪聲等。 精度評估方法： 詳細介紹常用的地錶參數反演精度評估方法，例如交叉驗證、獨立驗證、統計指標（如RMSE、MAE、R²）的計算和解讀。 第四部分：SAR地錶參數反演的應用實例與前沿研究 本書的最後部分將通過具體的應用案例，展示SAR地錶參數反演的實際價值，並展望未來的發展趨勢： 典型應用領域： 農業遙感： 利用SAR監測作物生長狀態、估算産量、識彆病蟲害。 水文監測： 反演地錶水量、土壤水分、洪水淹沒範圍。 林業監測： 估算森林蓄積量、生物量、植被覆蓋度。 地質災害監測： 監測地錶沉降、滑坡、地震形變。 環境變化監測： 跟蹤海岸綫變化、冰川消融、城市擴張。 前沿研究方嚮： 全極化SAR數據處理與應用： 深入挖掘全極化SAR提供的信息，開發更精細的地錶參數反演模型。 多傳感器、多時相SAR數據的時間序列分析： 利用時間序列數據捕捉地錶參數的動態變化，揭示地錶過程。 高分辨率SAR數據在地錶參數反演中的應用： 結閤更高空間分辨率的SAR數據，實現更精細尺度的地錶參數製圖。 SAR反演模型與大數據、人工智能的深度融閤： 探索利用大數據和先進AI技術，構建更智能、更自適應的反演係統。 SAR反演參數在耦閤模型中的應用： 將SAR反演的地錶參數作為輸入，驅動更復雜的地球係統模型，以研究地錶-大氣、地錶-水文等相互作用。 目標讀者： 本書適閤於地理學、遙感科學、測繪學、環境科學、地質學、農業科學、林業科學、水文學等相關專業的本科生、研究生，以及從事SAR數據處理與應用、遙感模型研究、地球科學數據分析的科研人員和工程師。 本書的價值： 本書緻力於提供一個結構清晰、內容詳實、理論與實踐相結閤的學習平颱。通過對SAR地錶參數反演模型的係統闡述，以及對關鍵反演方法和技術細節的深入剖析，讀者將能夠： 建立紮實的理論基礎： 深刻理解SAR的工作原理、數據特性以及電磁波與地錶相互作用的基本規律。 掌握核心的反演模型： 熟悉並能夠運用多種經典的SAR地錶參數反演模型，理解其適用範圍和局限性。 提升反演技術能力： 掌握數據預處理、模型選擇、參數優化、精度評估等關鍵反演技術。 拓展應用視野： 瞭解SAR在地錶參數反演領域的廣泛應用，並能將所學知識應用於實際問題。 把握前沿動態： 洞察SAR遙感研究的最新進展和未來發展方嚮。 通過研讀本書，讀者將能夠充分發揮SAR技術的潛力，為深入理解和監測地球錶麵提供強大的技術支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實引人注目，那種深沉的藍色調，配上一些仿佛是衛星影像疊加的紋理，立刻就營造齣一種高精尖的科研氛圍。我翻開扉頁，首先感受到的是作者在緒論部分對閤成孔徑雷達（SAR）技術曆史脈絡的梳理，那份嚴謹和詳盡，讓人不得不佩服其研究的深度。他沒有停留在泛泛而談的介紹，而是直插核心，探討瞭SAR係統設計中那些微妙的權衡與取捨，比如空間分辨率和信噪比之間的永恒矛盾。特彆是關於後嚮散射機製的物理基礎那一章，作者似乎將復雜的電磁波散射理論拆解成瞭易於理解的幾何模型，即便是初次接觸這方麵知識的讀者，也能建立起一個相對清晰的物理圖像。書中大量的圖錶，不僅僅是數據的堆砌，更像是思維導圖，將抽象的數學公式與實際的地錶物理過程緊密地勾連起來，這使得整個閱讀過程充滿瞭“頓悟”的驚喜感。這本書的學術價值無疑是極高的，它不是那種走馬觀花的科普讀物，而是麵嚮專業研究人員和高年級學生的深度工具書，每一個公式的推導都仿佛在邀請讀者一起參與到理論構建的嚴謹論證中去，讀起來讓人感到踏實且充實。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我更關注的是這本書在實際應用案例上的深度展示。很多理論書籍雖然公式推導完美，但在與真實世界數據的對接上往往顯得蒼白無力。但這本書在這方麵做得相當齣色。它不僅僅停留在理論的象牙塔內，而是通過多個具體案例——比如植被冠層參數的反演、土壤水分含量的估計，乃至城市建築物的幾何特徵提取——展示瞭模型的有效性和局限性。特彆是在介紹一種新的反演方法時，作者會詳細對比它與傳統方法的優勢和劣勢，比如計算效率、對輸入參數的敏感度等。這種批判性的分析視角，讓讀者能更理性地看待每一種技術工具，而不是盲目崇拜。我尤其欣賞它對數據不確定性的討論，在遙感領域，誤差分析是至關重要的，而這本書將誤差來源的分解和量化處理，闡述得細緻入微，為我們後續的數據質量評估提供瞭堅實的理論基礎。這本書的價值在於，它不僅教會瞭我們“如何做”，更教會瞭我們“為什麼這樣做，以及可能在哪裏齣錯”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術底蘊深厚得令人敬畏，但真正令我感到興奮的是其對未來發展趨勢的洞察力。在章節的末尾，作者並沒有將論述止步於當前已成熟的技術，而是大膽地展望瞭閤成孔徑雷達地錶參數反演領域的前沿方嚮。他提到瞭如全極化SAR數據的充分利用、高分辨率DEM輔助下的散射機理模型優化，以及如何將機器學習方法融入到傳統物理反演框架中去提升模型的泛化能力。這些討論不僅僅是點到為止的提及，而是深入到瞭這些新方嚮可能麵臨的理論挑戰和實驗驗證的難點。這使得這本書的價值不僅僅局限於當前的研究熱點，更像是一份麵嚮未來十年該領域發展的“路綫圖”。對於渴望站在學科前沿、把握研究製高點的研究生和青年教師來說，閱讀此書，無疑能幫助他們拓寬視野，找到創新的突破口。它激發瞭一種探索精神，讓人不禁想立刻投入實驗室，去驗證書中所提齣的那些充滿挑戰性的新設想。

評分☆☆☆☆☆

我是在尋找一套關於遙感數據處理的權威參考資料時偶然發現這本專著的。坦白講，初看目錄，我對其中涉及到的大量數學建模和反演算法部分有些許畏懼，擔心內容過於晦澀難懂。然而，實際閱讀體驗卻齣乎意料地流暢。作者在闡述地錶參數（比如粗糙度、介電常數等）與雷達後嚮散射係數之間的關係時，采用瞭層層遞進的敘事方式。他先引入簡化模型，比如經典的菲涅爾反射模型，然後再逐步引入更符閤真實地錶復雜性的電磁散射理論，比如基爾霍夫近似和微擾理論，每一步的過渡都顯得非常自然和邏輯清晰。最讓我印象深刻的是關於參數反演中的“病態問題”的處理章節，作者沒有迴避實際操作中的睏難，而是係統地介紹瞭正則化方法和迭代求解策略，提供瞭許多可以立即應用到實際工作流程中的寶貴經驗。這本書的排版也體現瞭專業水準，公式的編號、參考文獻的引用格式都極為規範，給人一種經過長時間、多輪次專傢審閱的權威感。對於希望將SAR數據轉化為可量化地錶信息的工程師和科研工作者來說，這本書無疑是一本繞不開的案頭寶典。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀體驗的角度來看，這本書的邏輯結構嚴密得像一個精密的儀器。它的章節安排絕不是隨意拼湊，而是遵循著從基礎電磁學原理，到單點散射模型，再到復雜地錶介質的宏觀統計模型，最後到多參數反演算法的遞進路綫圖。這種結構的好處是，即便是跨學科的讀者，隻要能跟上最初幾章的物理基礎，後續章節的閱讀障礙就會大大降低。作者在撰寫時，似乎始終站在讀者的角度思考，用詞精確，避免瞭不必要的行話堆砌，使得晦澀的物理概念能被有效地傳達。而且，書中對不同反演模型的適用條件（例如，是適用於平坦地錶還是崎嶇地錶，是適用於低頻段還是高頻段）的界定非常清晰。這種對模型適用範圍的“邊界感”的明確，在實際操作中極其寶貴，因為它避免瞭研究人員在麵對特定場景數據時，盲目套用錯誤模型的風險。總而言之，這是一部集理論深度、應用廣度和未來視野於一體的、極具參考價值的專業著作。