Page 209 - 遥感技术在生态环境监测中的应用研究

遥感技术在生态环境监测中的应用研究

二、遥感技术研究与应用的未来发展趋势

（一）GNSS-R 遥感技术的应用发展
GNSS-R 遥感技术，由于其众多的星基外辐射源，具有全球域、全天时、全天候的自

由享用特点，作为外辐射源助动遥感雷达的重要成员，在海洋遥感、陆面遥感以及大气空
间遥感方面可以定量化测量各类目标的定位信息和状态信息。
由于 GNSS-R 观测为 L 波段，相对于通常的微波雷达频率较低，因此探测空间分辨率

也不高；但是相对于低频地波雷达，其频率及探测空间分辨率又要高很多。岸基 GNSS-R
观测，在近海探测方面具有很大的优越性，对岸基高频地波雷达在近海 0 ～ 5km 盲区是

一个很好的补充。机载、星载 GNSS-R 观测，适用于大范围下垫面大尺度状态普查，特别
在海洋遥感探测领域有更大的用武之地。因为现用的星载微波探测设备，频率都比较高，
最常用的微波散射计采用的也是 Ku 和 C 波段，在降水情况下还无法实现定量探测：而且

投资大、时空覆盖范围有限，长期持续维持困难。因此 GNSS-R 探测作为可能替代星载主
动微波遥感雷达的新技术手段，其应用前景越来越受到国防界及科技界的重视。GNSS-R

遥感技术的发展趋势可以归纳为 3 个方面：
1. 突破技术难点，走向星载平台
发展星载 GNSS-R 探测技术是当前试验研究工作的重点，要解决在设备和算法方面的

一些技术难点。主要包括：（1）接收机及天线：星载 GNSS-R 接收机与常规接收机具有
很大区别。接收的反射信号有相当大的延时，要做成延迟接收机 DMR，并发展为延时 -

多普勒映射接收机 DDR，可以提供延时数据和多普勒数据。另外，由于 GNSS-R 信号经
过海陆目标散射再返回到卫星高度，信号强度有 30dB 左右的衰减，必需通过提高星载天
线增益来弥补电波传播损耗；（2）反演产品的精度比较低。为此，采用开环接收机处理

接收的信号，以提高测量精度；（3）测量误差：星载直射信号路径明显小于反射信号的
路径，直射信号不等同于地球表面的入射信号，反射信号在大气空间辐射传输损耗也大于

直射信号损耗，在进行两者相关功率计算时也必须考虑这一差异。
2. 发展多极化技术，提高目标判识能力

主动微波遥感雷达，无论地基、机载或星载，都在从单极化走向多极化，以获取目标
物的更多信息，但是对雷达的发射、接收系统都提出新的高要求。导航卫星的 L 波段辐射
源发出的右旋极化电磁波是极佳的多极化信号，其目标物的反射信号也是多极化的。发展

GNSS-R 信号的多极化处理，进而实现目标全极化信息的提取，可以大大提高对目标状态
的判识能力。

（二）遥感图像目标监测技术的未来发展趋势
1. 数据预处理方法的探索

数据深度学习是一门数据至上的技术，没有数据的支撑，再好的深度学习算法只能
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