شکل هندسی

شکل هندسی و فیزیکی یک جسم نقش قابل توجهی در میزان موج برگشتی به سمت سنجنده رادار خواهد داشت ، برای مثال شکل شاخ وبرگ درختان در میزان موج برگشتی انها تاثیرگذار خواهد بود ویا اینکه شکل عوارض مصنوعی خود عامل مهمی به لحاظ باز پخش موج رادار خواهد بود ،علاوه بر سطوح که دارای باز پخش بصورت پراکنده یا آیینه‌ای می‌باشند، عوارضی هستند که دارای انعکاس گوشه‌ای می‌باشند.

انعکاسهای مختلف در یک تصویر رادار

انعکاسهای مختلف در یک تصویر رادار. از چپ به راست انعکاس پخشی، انعکاس آینه‌ای، انعکاس گوشه‌ای

میزان پستی وبلندی هدف

میزان پستی وبلندی هدف با توجه به تغییرات ارتفاع و عرض ناهمواریهای هدف تعریف می‌شود،اما در سنجش از دور راداری هموار یا ناهموار بودن یک سطح به گونه‌ای دیگر تعریف می‌شود،یک سطح را هموار گوییم هرگاه تغییرات ارتفاعی آن سطح در فاصله افقی چند برابر طول موج کمتر از یک دهم طول موج رادار باشد.

میزان ناهمواری سطح تاثیر خیلی مهمی‌درمیزان موج برگشتی به سمت رادار دارد، برای مثال سطوح هموار و صاف بیشتر وحتی تمامی طول موج ارسالی را به زاویه مخالف سنجنده (دورتر از گیرنده رادار) برگشت می‌دهند به‌این نوع سطوح، منعکس کننده‌ها یا سطوح آیینه‌ای گفته می‌شود،سطوح آیینه‌ای مانند سطح آب راکد یا سطح یک بزرگراه در تصویر رادار بصورت تیره ظاهر خواهند شد. در صورتی یک سطح صاف اندکی ناهمواری پیدا کند در این صورت تبدیل به سطحی خواهد شد که می‌تواند موج تابیده شده به آن را در همه جهات منعکس یا پخش کند که ممکن است یکی از این جهات موقعیتی باشد که سنجنده درآن موقعیت قرار دارد،بنابراین برای این گونه سطوح نسبت کوچکی از طول موج تابیده شده به سنجنده خواهد رسید این گونه سطوح، سطوح پخش کننده یا diffuse گفته می‌شود، زمینهایی با پوشش گیاهی کمتر یا زمینهای کشاورزی بایر و سطوح ناهمواری از این قبیل انعکاس پراکنده‌ای خواهند داشت بنابراین در تصویر رادار با رنگ روشنتری نسبت به سطوح آیینه‌ای ظاهرمی‌شوند.رودخانه‌هایی که دارای شن وماسه‌های درشت در مقایسه با طول موج رادار تابیده شده به آنها می‌باشند و آبهای پرتلاطم که دارای امواج متعدد می‌باشند جزء سطوحی خواهند بود که بسیار روشنتر در تصویر رادار ظاهر می‌شوند.

انعکاس آینه‌ای از سطح یک جاده

انعکاس آینه‌ای از سطح آب

علاوه بر انعکاس سطحی در برخی از سطوحی که موج رادار قادر به نفوذ به داخل آنهاست ما انعکاس یا به عبارتی دیگر بازپخش حجمی(Volume scattering) را بعد از نفوذ موج رادار به داخل سطح، خواهیم داشت بنابراین موج دریافتی توسط یک سنجنده ترکیبی از بازپخش سطحی و حجمی خواهد بود، خصوصیات فیزیکی محیطی که موج داخل آن شده است (خصوصا میزان رطوبت آن) همچنین ویزگییهای خود سنجنده از قبیل طول موج، پلاریزاسیون و زاویه برخورد، نقش تعیین کنندهای در میزان بازپخش حجمی خواهد داشت.

انعکاس حجمی‌در تصویربرداری رادار

ثابت دی الکتریک

ثابت دی الکتریک در واقع نشان دهنده خصوصیات الکتریکی می‌باشد که نشان می‌دهد که این جسم چه مقدار از سیگنال تابیده شده به آن را جذب ،انعکاس یا عبور می‌دهد. در سنجش از دور راداری مواد یا سطوح با ثابت دی الکتریک بالا مقدار زیادی از طول موج تابیده شده به آنها را برمی‌گردانند بنابراین این گونه اجسام یا سطوح در یک تصویر رادار روشنتر از سطوح با ثابت دی الکتریک پایین ، ظاهر می‌شوند. آب ، نمک ، فلزات و گیاهان زنده دارای ثابت دی الکتریک بالایی نسبت به اجسامی مانند صخره‌ها وسنگها ، یخ دریاها، خاکها و شن وماسه خشک و گیاهان مرده هستند ، بنابر این افزایش هر کدام از مواد با ثابت دی الکتریک بالا در یک محیط باعث افزایش میزان طول موج برگشتی از ان محیط به سمت سنجنده خواهد شد، برای مثال تصویری که بلافاصله بعد از یک بارندگی از یک جنگل گرفته شده باشد بسیار روشنتر از تصویری خواهد بود که قبل از بارندگی از آن محل تهیه شده است.

زاویه برخورد محلی(Local incidence angle)

یکی دیگر از عواملی که مستقیما تاثیر گذار بر طول موج برگشتی از یک جسم است زاویه‌ای است که موج با سطح برخورد می کند، زاویه برخورد محلی زاویه اصلی است که موج رادار به هنگام برخورد با یک نقطه از هدف با آن می سازد،بنابراین این زاویه تابعی خواهد بود از شیب وجهت سطح هدف و جهت تابش سنجنده رادار. برای مثال سطحی که کاملا رو به سنجنده رادار قراردارد( در این صورت زاویه برخورد محلی کوچک خواهد بود) یک بازتابش قوی به سمت سنجنده خواهد داشت بنابراین در تصویر رادار بسیار روشنتراز عارضه‌ای ظاهر خواهد شد که زاویه برخورد محلی بزرگتری دارد.

زاویه برخورد

زاویه برخورد محلی

تاثیر زاویه برخورد محلی میزان روشنایی تصویر

مطالب مرتبط:

سنجش از دور راداری – پارامترهای تاثیرگذار سنجنده سنجش از دور راداری – پردازش تصاویر رادار تصاویر رادار در سنجش از دور راداری – ۱