課程概述
自20世紀70年代以來,雷達遙感技術發展迅速,越來越多地應用於地球科學的各個領域。由於新儀器和任務的不斷開發,以及高質量數據的增多,應用領域仍在擴大。世界範圍內的趨勢是使用已開發的各種算法和方法滿足更多領域的需求。但應用速度還是趕不上技術發展和傳感器技術進步的速度。隨著星載合成孔徑雷達(SAR)數據的可用性和多樣性的提高,以及分析算法數量不斷增加,如何利用SAR數據更好得滿足用戶日益增加的需求成為亟待解決的問題。本課程瞄準上述問題開設,以雷達遙感應用教育為目的,一方面要求學生努力實現現有算法,並嘗試在現有算法基礎上開發更多的方法。另一方面倡導學生結合自己的研究方向,將雷達遙感技術擴展到更廣泛的應用領域。
本課程為測繪科學與技術學科學術型碩士和專業型碩士專業核心課程課程,設2個學分,32個學時,由四位多年從事微波和合成孔徑雷達(SAR)遙感研究、具有高級職稱的教師主講。內容共5章,包括微波遙感基礎、微波遙感系統、SAR形變監測原理與應用、SAR海洋遙感原理與應用和SAR陸地環境遙感原理與應用。課程採用教師講授、學生練習和實踐、專題或非專題討論相結合的方式進行授課。教師線上採用視頻對基本理論、典型應用原理和方法進行講解;學生線下自主完成課後習題和上機實踐,吃透教師所授內容;師生根據學生具體研究方向,線上就SAR在其研究方向可能的應用進行研討,力圖將所學內容真正用於學生後續科研活動。課程採用考試和考查相結合,注重過程性和創新性評價。對確有創新的同學,經授課教師集體討論,可不受成績構成比例限制,直接按創新成果評定總成績。
本課程針對低年級學生正逐步由本科強調「學」向研究生注重「研」轉變這一特點,以「學-用-研」為教學特色,從以教師為主導的「學」入手,以教師指導和學生獨立實踐為紐帶,逐漸過渡為以學生為主導的研究型和創新型學習。通過本課程的學習,培養學生從事SAR地學應用研究與開發工作的能力。
教學單元
第一章 微波遙感基礎
1.1 微波遙感概述
1.2 微波電磁波性質
2 第二章 微波遙感系統
2.1 微波遙感系統概述
2.2 成像雷達工作原理
2.3 空間SAR系統
3 第三章 SAR形變監測原理與應用
3.1 InSAR基本原理與應用
3.2 DInSAR基本原理與應用
3.3 InSAR處理算法詳解
3.4 時序InSAR基本原理與應用
3.5 分頻InSAR與POT技術原理與應用
3.6 InSAR大氣延遲誤差改正原理與應用
4 第四章 SAR海洋遙感應用
4.1 SAR海面成像原理
4.2 SAR數據存儲格式及讀取-以RADARSAT 2 SAR為例
4.3 SAR風場反演
4.4 SAR海浪反演
4.5 SAR海流反演
4.6 SAR溢油監測
4.7 SAR海洋鋒面檢測
4.8 SAR海洋內波反演
4.9 SAR淺海地形反演
4.10 SAR海冰識別
4.11 SAR海冰漂移速度反演
4.12 SAR冰間水道檢測
5 第五章 SAR陸地環境遙感原理與應用
5.1 極化SAR數據基礎
5.2 極化SAR數據分解原理
5.3 極化SAR數據分解方法
5.4 SAR農作物遙感原理與應用
5.5 SAR森林遙感原理與應用
5.6 SAR建築物遙感原理與應用
5.7 SAR變化檢測原理與應用
課程列表
名稱 時間長度
第01講1.1.1 微波遙感概念與技術優勢 00:10:25
第02講1.1.2 微波遙感發展歷史 00:13:54
第03講1.1.3 中國微波遙感發展 00:07:53
第04講1.2.1 電磁波概念與表示方法 00:09:33
第05講1.2.2 電磁波的性質 00:12:49
第06講1.2.3 微波電磁輻射定律 00:10:20
第07講1.2.4 微波與物質的相互作用 00:10:53
第08講2.1.2 天線系統 00:10:34
第09講2.1.1 微波傳感器系統概述 00:07:13
第10講2.2.2 合成孔徑雷達工作原理 00:10:19
第11講2.2.1 真實孔徑雷達工作原理 00:08:24
第12講2.3.1 空間微波遙感系統 00:10:29
第13講3.1 InSAR高程測量原理與應用 00:13:37
第14講3.2 DInSAR形變測量原理與應用 00:10:23
第15講3.3.1 InSAR數據處理流程(一) 00:09:43
第16講3.3.2 InSAR數據處理流程(二) 00:11:49
第17講3.4 時序InSAR技術原理與應用 00:10:50
第18講3.5.1 分頻InSAR與POT技術原理與應用 00:08:18
第19講3.5.2 分頻InSAR與常規InSAR綜合技術原理與應用 00:07:11
第20講3.6 InSAR大氣延遲誤差改正原理與應用 00:08:41
第21講4.1 SAR海面成像原理 00:12:17
第22講4.2 SAR數據存儲格式及讀取-以RADARSAT 2 SAR為例 00:12:41
第23講4.3 SAR風場反演 00:20:49
第24講4.4 SAR海浪反演 00:24:01
第25講4.5 SAR海流反演 00:17:24
第26講4.6 SAR海洋遙感應用 00:16:36
第27講4.7 SAR海洋鋒面檢測 00:14:53
第28講4.8 SAR海洋內波反演 00:13:32
第29講4.9 SAR淺海地形反演 00:10:54
第30講4.10 SAR海冰識別 00:11:44
第31講4.11 SAR海冰漂移速度反演 00:11:36
第32講4.12 SAR冰間水道檢測 00:13:03
第33講5.1 極化數據基礎 00:08:55
第34講5.2.1 極化SAR數據分解基礎(一) 00:07:04
第35講5.2.2 極化SAR數據分解基礎(二) 00:05:16
第36講5.3.1 極化SAR數據分解方法-V2 00:06:39
第37講5.3.2 極化SAR地物分類方法 00:10:10
第38講5.4 極化SAR農作物識別 00:10:33
第39講5.5.1 全極化SAR植被覆蓋信息提取方法 00:08:43
第40講5.5.2 全極化SAR植被生物量反演方法 00:09:09
第41講5.5.3 全極化SAR森林高度反演 00:05:26
第42講5.6.1 極化SAR建築物特徵 00:06:35
第43講5.6.2 全極化SAR提取建築物方法 00:07:07
第44講5.6.3 全極化SAR震害建築物檢測方法 00:08:28
第45講5.7 SAR圖像變化檢測 00:05:32
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