本书从合成孔径雷达(SAR)遥感的原理出发,围绕粗糙海面的SAR成像原理,系统阐述SAR海洋遥感的有关内容。其中内容包括粗糙海面的电磁散射模型、海面的SAR成像理论、极化SAR的海洋应用、干涉SAR的成像原理和海浪谱和SAR图像之间的正演和反演理论等。
董庆博士和郭华东教授新著《合成孔径雷达海洋遥感》问世。无论从遥感信息成像机理研究、学科理论建设的角度,或者从海洋观测系统能力建设的角度来说,都是一部前沿性、开拓创新的力作,是又一项难能可贵的重大成果。
遥感科学技术的进步日新月异,几乎是以加速度前进的。20世纪末,遥感专家们正在努力拓展可见光、高光谱等被动遥感技术及其应用新领域,如日中天、目不暇接的时候,同时又迎来了合成孔径雷达成像的新突破。从陆地走向海洋;从轨道扫描走向相对运动采样;从定量分析走向建模反演;从被动走向主动。在对地观测系统中,异军突起,别有一番天地。
合成孔径成像雷达应用于海洋领域,首先是1978年发射的Seasat卫星,它闯进了海洋的禁区,引起了出乎意料的震惊。20世纪90年代,SIR—C/X—SAR图像实现了对中低纬地区海洋和陆地的全球覆盖。通过SRTM计划三维成像,从而开拓了合成孔径成像雷达进入多波段、多极化和多视角度的新纪元。同时,激光雷达(LIDAR)在先进国家广泛服务于海岸监测与城乡土地规划与管理,更加贴近社会需求。于是,合成孔径雷达很快在陆地成像原理与应用方面取得了许多重大突破,证实了合成孔径雷达有力地加强了对地观测系统的能。力,拓展了广阔的应用前景。
海面上的每一个小散射元都在不停地运动着。合成孔径雷达应用于海洋,所面临的复杂性问题和理论上的挑战,更加错综复杂,如理乱丝,难解难分,迫切需要海洋科学与遥感科学的交流与融合,首先是海洋物理与遥感物理领域的互动与合作。海面现象的遥感成像机理和解读,仅仅关注表面现象的相关是不够的,必须深入堂奥、正本清源地进行机理研究,才能庖丁解牛,迎刃而解!
在这部专著中,作者为此做出了艰苦巨大的努力。例如:对粗糙海面电磁散射理论与成像机制的探讨;对积分时间内速度聚束效应的剖析;对多普勒频移及波一流相互作用的定量计算;对干涉合成孔径雷达(INSAR)双天线交轨与顺轨成像及其与波面斜率的关系;对于波浪谱与内波的图像正演与反演,结合我国海域实验进行了研究。对这些理论难点和关键技术,都进行了系统的梳理和推导,提出了中肯的评述和独到的见解。言简意赅,给读者以非常清晰的概念和启示。瞻望不久的将来,SRTM部分数据即将进入国际市场,公开销售,我国甚高分辨率卫星图像数据,也将随气象卫星、灾害卫星星座面世。这些概念和启示,对于我们利用两种信息资源,从事引进、开发、推广应用工作,都是必不可少的基础知识;对于我们落实天、空、地一体化,自主创新,缩小差距,更是不可或缺的参考标识和借鉴。
谨此记述学习心得,与读者共享。