不同微波遥感模态和不同数据组合的等湿度区域分布与土壤湿度的反演

论述了主动、被动和主动被动相结合的3种微波遥感模态反演土壤湿度的方法和特点。为了采用人工神经网络方法反演出土壤湿度，在随机粗糙面双谱散射模型的基础上计算了裸土壤表面的散射系数和发射率，分析了3种不同的微波遥感模态和不同数据组合的等湿度区域分布的特点，从而确定了适合于各个微波遥感模态的输入数据组合。反演结果表明，只要选择适当的人工神经网络输入数据组合，采用3种模态中的任何一种微波遥感模态反演土壤湿度都是可行的，并具有较好的反演精度，结果对于微波遥感反演土壤湿度方案的选取具有指导意义。     

海洋卫星微波遥感技术发展现状与展望

 主动式和被动式微波遥感可以得到大量的地球物理参数和上层海洋信息,包括海表温度、海面矢量风、海面高度、海表盐度、海冰等。微波遥感可以穿透云层,全天候不间断观测海况信息。中国计划2011年发射运行的“海洋”2号（HY-2A）卫星有效载荷为3个微波遥感器,主要用来观测海面矢量风、海表温度和海面高度。HY-2A卫星将有效提高全球海洋卫星观测在时间和空间上的采样频率。本文介绍了与HY-2A卫星相关的海洋微波遥感技术现状,对微波遥感的优势和目前业务化运行的海洋微波卫星的局限性进行分析,总结了微波遥感的新技术进展和全球下一代微波遥感卫星的发射计划,最后指出发展中国立体海洋监测和中国“海洋”3号（HY-3）卫星（其主载荷为C频段多极化合成孔径雷达）对于更深入了解大洋和海岸带的必要性。     

微波遥感若干前沿技术及新一代空间遥感方法探讨

随着微波遥感技术在国民经济发展、环境和灾害监测、资源勘探、科学研究以及军事中应用的不断深入，这一技术正在经历着前所未有的发展。文章就当前微波遥感发展的若干前沿技术，例如高性能和新型机理、更高频率的开拓、全电磁波综合探测、小型化以及虚拟探测等进行了分析论述，重点介绍了三维成像雷达高度计、干涉式综合孔经微波辐射计以及虚拟探测技术。最后介绍了全球地形测量编队小卫星的设想。     

中国微波遥感发展的新阶段新任务

在回顾和总结国际微波遥感发展40余年和中国微波遥感发展30余年的基础上,着重分析中国微波遥感技术发展现状,分析了中国在未来几十年对微波遥感发展的广泛要求。文章提出适应这些需求并进一步提高微波遥感发展水平的若干战略设想和一些值得重视研究的前沿技术领域,指出了当前我国在发展微波遥感中值得重视的几个问题。     

青藏高原地表参数的被动微波遥感反演研究

利用被动微波遥感数据TMI和GAMB-Tibet加强观测期的地面观测数据，改进和发展了一个被动微波遥感反演地表温度、土壤湿度和植被含水量的三维查表算法(3-D LUT)，并在青藏高原中部中尺度范围内进行了反演试验．对1998年7月1日的数据进行了个例处理，给出了3个地表参数的空间分布结果．进一步考虑了高原对流云对反演结果的影响，对5个月的TMI数据进行了10天的合成处理，利用合成图像运行算法得到了10天平均的结果．结果显示1998年5～9月5个月的土壤湿度反演结果的时空分布与实际情况符合较好；从选取的几个测站的数据比较看，去云处理后得到的土壤湿度反演结果有了明显改善．     

海洋无源微波遥感的研究

以海水发射率为基础，分析计算了清洁海面和石油污染海面的微波辐射特性，提出了航空无源微波遥感海水盐度和海面石油污染程度的优选方案，机载试验表明，无源微波遥感是可以全天候，大范围，定量检测海水盐度和海面石油污染程度的可行技术。     

面向21世纪的中国微波遥感技术发展

综论了中国微波遥感的发展过程、取得的成绩、总体技术现状,并为未来的发展提出了战略性设想及建议;讨论了航天微波遥感若干技术,从新的角度分析了特点,力求搞清当前在微波遥感发展中的一些问题;提出全面正确认识微波遥感和充分开发深层次信息,讨论了各种遥感手段的综合探测问题;提出建立目前用于遥感的全电磁波综合探测系统的问题。     

卫星微波遥感中云层的影响

本文在微波频率1—300GHz(波长1mm一30cm)范围内,卫星微波遥感以陆地和海洋为背景,分析8种典型的云层情况,衡量各因子的作用,进行分析讨论。为卫星微波遥感中消除云层污染及微波遥感云层特性提供了数据。     

基于二维小波变换的亮温降尺度方法研究

土壤水分是全球水、能量和碳循环的重要参数,对于理解陆-空之间水热能量交换非常重要。目前卫星遥感技术已被广泛地应用于测量地表土壤水分,然而从被动微波遥感中获取的土壤水分的空间分辨率过低,无法满足如天气预报、农业应用等实际应用的需求。针对被动微波遥感获取的土壤水分产品空间分辨率过低的缺陷,将X波段与L波段结合提出了一种二维离散小波变换(2-D DWT)亮温降尺度的方法。实验结果表明,用二维离散小波变换降尺度得到的亮温反演出的土壤水分结果与用SMAP 9 km亮温数据反演的土壤水分结果相关系数最大为0.984 8,无偏均方根误差为0.005 4 cm³/cm³,在获取9 km的亮温数据时可以用二维离散小波变换对SMAP 36 km亮温数据进行降尺度处理以此来代替SMAP 9 km的亮温数据。     

土壤水分遥感反演研究进展

土壤水分是陆面生态水文循环的重要组成部分. 及时、准确地获取土壤水分数据,对研究全球气候问题、构建流域水文模型、监测干旱等具有极其重要的意义. 遥感技术具有范围广和信息传输快等优点,为土壤水分监测提供了全新的手段. 本文梳理了可见光–近红外遥感、热红外遥感、可见光–近红外–热红外遥感、主动微波遥感、被动微波遥感的发展现状及对应的土壤水分反演方法,介绍了结合主被动微波遥感的GNSS-R技术,对土壤水分反演研究中的热点问题进行了归纳和总结,并展望了土壤水分遥感反演的发展趋势.      

遥感墒情监测方法研究综述

随着遥感技术的发展,遥感应用不断深化.从遥感数据中挖掘地表农学、生态等参数成为研究热点.本文总结了国内外利用遥感数据进行墒情反演的方法,包括植被指数法、温度指数法以及微波遥感法等,指出了这些方法的应用概况、适用条件、存在问题,对土壤墒情监测具有一定的指导意义.     

海表面流场微波遥感研究进展及其关键技术问题分析

海表面流场是海洋学中十分重要的研究对象,本文综述了海表面流场微波遥感所涉及的海表面建模、计算电磁学、合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)海面成像及SAR信号等基础研究领域,梳理了海表面流场微波反演的研究进展,分析了目前已有反演方法的利弊并找出待研究的科学问题,逐一剖析这些问题并提出解决方法。针对海表面流场微波遥感中有待解决的在动态海表面建模中如何引入海表面流场因素、运动海面电磁散射特征的表征中如何选取参数和反演过程中需要注意的图像分辨率等问题,提出了研究策略,指明了海表面流场微波遥感的技术路线和研究方向,最后对海表面流反演工作进行了展望,探讨了高分辨率海流反演的下一步工作。     

基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法

现有的土地生态承载力极限预警方法对自然状态中的因素界定模糊,未能获取较高质量的预警指标数据,导致预警结果精度不高.为此,提出基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法.建立城市土地生态承载力极限预警指标,详细分析其中的自然状态指标,并计算土地生产潜力,再利用被动微波遥感技术完成土壤水分反演.在此基础上,结合熵权法,通过构建判断矩阵计算得到自然状态指标因素的权重,提高预警指标数据质量.然后根据社会状态与经济状态指标,采用灰色预警模型实现对城市土地生态承载力极限的预警.实验结果表明,该方法对土地生产潜力估计的准确率较高,土壤水分反演数据耗时远低于传统方法,权重计算结果绝对误差均值为5.5％,且承载力极限预警精度处于90％左右,证明该方法具有较强的应用优势.     

毫米波段地物微波反射率的研究

微波反射率特性的研究有助于微波遥感及雷达探测的实践。地物微波反射率反映地物的性质,例如它是地物介电常数的函数。为了研究毫米波段地物微波反射率特性。除了进行理论分析外,研制了毫米波微波反射率仪,测量一些地物目标,如土壤、水和水面油污等,得到了理论与实验相符合的结果。毫米波段微波反射率和厘米波段微波反射率有相似之处,亦有各自的特点。     

NaCl溶液及海水介质特性的测量

近年来,微波遥感愈来愈受到各国的重视。特别是在海洋探测中,微波更是必不可少的手段。用微波辐射计测量了目标的亮温,要根据物质的比辐射率进行判读,这就必须知道目标物的介电特性。我们用空腔微扰法在1.43GHz测量了不同浓度的NaCl溶液及海水的相对复介电常数,得到了与文献所载相近的结果。本文对测量方法、实验设备作了简单介绍,对结果进行了分析。     

NaCl溶液及海水介质特性的测量

近年来,微波遥感愈来愈受到各国的重视。特别是在海洋探测中,微波更是必不可少的手段。用微波辐射计测量了目标的亮温,要根据物质的比辐射率进行判读,这就必须知道目标物的介电特性。我们用空腔微扰法在1.43GHz 测量了不同浓度的 NaCl 溶液及海水的相对复介电常数,得到了与文献所载相近的结果。本文对测量方法、实验设备作了简单介绍,对结果进行了分析。     

地震前兆的微波遥感观测探讨

通过发生在海城、唐山和汶川的强烈地震事件的分析, 指出地震预报的不确定性问题, 主要在于前兆现象的复杂多样性及其探测和识别的困难。单一的小震前兆并不具有普遍的预报意义。如果根据多种前兆现象进行综合判断, 则可能对短期的地震预报具有重要意义。进一步分析表明, 地震前兆观测手段的选择可能更加重要。同获取地震前兆实体信息的地面常规观测手段相比, 获取孕震区虚体(光子、电磁波) 信息的空间遥感观测手段, 特别是其中的微波遥感观测手段, 具有视野大、时效快、同步性强以及全天候工作等诸多优点。在采用波束开关方法的条件下, 微波遥感观测能以很高的灵敏度发现大气以下孕震区微波辐射 的变化, 对于做出短期的临震预报可能更有意义。最后, 以物信论的观点探讨了微波遥感观测方法的可行性和合理性等问题。     

海面风速微波辐射测量

海面风速是主要的海洋要素之一。海面风速的测量研究对于海洋微波遥感来说是非常重要的。研究内容是通过现场实验获取资料,进行理论分析和研究,为完整理论模式的建立等积累必须的基本数据。自 １９７８年发射 Ｓｅａｓａｔ和 Ｎｉｍｂｕｓ－７~(［１－５］)卫星以来,许多研究者即对应用微波辐射计测量并提取海面风速信息进行了大量研究。１测量原理 在海洋表面的无源微波遥感中,测量到的为视在温度,利用视在温度可确定海洋表面亮度温度。在微波波段,亮温与亮度成正比,同时亮度描述的是单位立体角,单位面积的辐射功率。亮温在一定条…     

对地观测技术发展态势的文献计量分析

从发表的对地观测科学研究论文和专利文献入手,利用美国Thomson公司开发的Thomson数据分析工具（Thomson DataAnalysis—TDA）,分析该研究领域的科研文献和专利文献变化情况,从而对对地观测技术的发展态势进行分析。在ISI Web of Knowledge平台检索SCIE和SSCI网络数据库2002—2007年相关论文共15829篇,对论文的国家和机构分布进行了详细分析,以关键词词频分析了对地观测技术研究的热点,得到微波遥感、定量遥感以及高光谱遥感是近年来的前沿领域,而土地利用和气候变化是应用热点。专利文献分析表明,对地观测专利文献呈现缓慢的增长趋势,全球定位系统专利文献数量较大、增长较快,而遥感、地理信息系统和全球定位系统专利文献分布国家和机构以及关键词词频具有较高的一致性,说明三者结合应用情况显著。     

“神舟”四号空间实验解密

多模态微波遥感器可全天时、全天候工作,对土壤和植被具有穿透能力空间环境探测仪首次对空间环境进行系统全面探测,为未来载人打基础