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目录1

序1

前言1

第一章 信息获取与处理技术概论1

引言1

§1 信息技术与信息社会1

1.1 最有活力的生产力2

1.2 农业兴起和工业革命之后的第三次变革2

1.3 改变着传统的生活方式3

§2 信息获取与处理技术是信息技术的重要构成4

2.1 信息技术的基本内容之一4

2.2 信息获取与处理技术4

2.3 信息技术的前沿发展6

2.4 重要而广泛的应用8

§3 电磁辐射是传递信息的基本媒介10

3.1 电磁辐射的产生10

3.2 电磁辐射的基本性质11

3.3 电磁辐射的波段划分12

3.4 黑体辐射与灰体辐射14

3.5 偏振或极化16

§4 电磁辐射在自然环境中的传输17

4.1 反射、吸收、透射18

4.2 大气的透射窗口18

4.3 太阳辐射与地面反射19

4.4 大气中的吸收和散射20

§5 辐射传感技术21

5.1 光电探测22

5.2 扫描成像和凝视成像24

5.3 分光探测技术27

5.4 微波辐射计28

5.5 雷达29

5.6 真实孔径和合成孔径31

5.7 光雷达33

§6 图像处理与信息处理34

6.1 校正35

6.2 变换36

6.3 分类38

6.4 多传感器数据的融合技术39

6.5 配分传感器系统与传感器的配置43

§7 对地观测和空间监视应用系统44

7.1 对地观测系统44

7.2 空间监视系统47

第二章 红外焦平面成像技术49

§1 红外焦平面成像技术概述49

§2 红外探测器与红外探测器材料51

2.1 红外探测器51

2.2 红外探测器材料63

§3 红外焦平面读出电路67

3.1 电荷耦合器件的结构和工作原理67

3.2 MOSFET开关器件74

3.3 戽链器件75

3.4 电荷注入器件（CID）76

3.5 电荷成像矩阵（CIM）器件78

3.6 输入电路79

§4 红外焦平面致冷技术80

4.1 利用物质的相变致冷80

4.2 利用焦耳-汤姆逊效应致冷81

4.3 循环致冷器82

4.4 辐射致冷器82

4.5 半导体致冷器83

§5 红外焦平面的特性参数及其测试评价84

5.1 光电响应特性84

5.2 噪声与极限特性87

5.4 其他88

5.3 成像质量特性88

5.5 特性参数的测试89

§6 红外焦平面技术应用及发展前景90

6.1 热成像技术的应用90

6.2 发展和前景92

第三章 遥感中的高光谱分辨力成像技术96

§1 遥感概述96

1.1 回顾历史谈遥感96

1.2 结合实际谈原理97

§2 地物光谱辐射特征与地物识别原理99

2.1 地物光谱99

2.2 地物光谱辐射特征101

2.3 地物识别原理102

3.1 光谱成像的工作原理106

§3 光谱成像原理、技术和应用106

3.2 光谱成像技术108

3.3 多光谱扫描技术的发展和应用111

§4 高光谱分辨力成像技术系统113

4.1 高分辨力光谱成像技术系统114

4.2 高分辨力光谱成像技术的发展方向118

4.3 系统研制技术的发展120

§5 成像光谱信息处理和分析123

5.1 成像光谱数据的预处理123

5.2 成像光谱数据的归一化及图像立方体的生成124

5.3 成像光谱图像的光谱信息提取与地物光谱重建124

§6 成像光谱技术在对地观测中的应用126

5.4 成像光谱数据的光谱三维显示及平面投影126

6.1 成像光谱的地质应用分析127

6.2 成像光谱技术在生态、环境方面的应用130

6.3 成像光谱技术在大气研究中的应用130

§7 成像光谱技术前景与展望131

第四章 自适应光学望远镜技术132

§1 动态扰动对光学成像的影响132

§2 自适应光学135

2.1 自适应光学系统的基本组成和特点135

2.2 自适应光学与能动光学136

2.3 自适应光学的特点和难点137

2.4 自适应光学的发展简史138

§3 波前传感技术139

3.1 剪切干涉波前传感器技术140

3.2 动态哈特曼-夏克波前传感器技术141

3.3 曲率传感器技术142

3.4 像清晰化波前传感技术143

3.5 波前复原算法143

3.6 光电探测器及探测噪声145

§4 波前校正器145

4.1 变形反射镜146

4.2 高速倾斜反射镜151

4.3 我国的研究成果152

§5 波前控制技术153

5.1 高速波前处理计算机154

5.2 控制器及控制算法155

§6 自适应光学望远镜158

6.1 自适应光学望远镜的参数158

6.2 部分校正159

6.3 红外自适应光学159

6.4 激光导引星160

6.5 21单元自适应光学星体成像补偿系统161

6.6 61单元自适应光学系统163

§7 自适应光学在各个领域的应用164

7.1 激光传输164

7.2 精密跟踪165

7.3 航天领域中的应用165

7.6 医学166

7.5 激光技术及激光加工166

7.4 激光通信166

7.7 微型自适应光学167

7.8 单元技术应用167

第五章 合成孔径雷达169

引言169

§1 合成孔径雷达原理172

1.1 合成孔径概念172

1.2 合成孔径雷达基本原理176

§2 合成孔径雷达信号处理180

2.1 合成孔径雷达信号处理180

2.2 多视处理182

2.3 距离徒动校正183

§3 星载合成孔径雷达的运动补偿184

3.1 星载合成孔径雷达误差分析185

3.2 合成孔径雷达的运动补偿方法186

§4 合成孔径雷达成像及其主要性能指标189

4.1 合成孔径雷达成像189

4.2 合成孔径雷达图像190

4.3 合成孔径雷达的主要性能指标190

§5 合成孔径雷达的应用与展望196

5.1 合成孔径雷达的应用196

5.2 合成孔径雷达展望197

第六章 高速信号处理技术201

引言201

§1 信号处理的超高速计算201

2.1 并行处理机的结构203

§2 阵列处理技术203

2.2 脉动阵和波前阵204

2.3 阵列信号处理机的设计方法205

2.4 DSP-1阵列信号处理机206

§3 数字信号处理系统集成206

§4 数字信号处理专用芯片209

§5 系统级集成电路进展212

§6 高速信息处理技术展望214

第七章 遥感对地观测集成技术系统215

§1 概述215

§2 遥感对地观测的目标特征分析219

2.1 遥感对地观测的目标特征分析220

2.2 遥感信息形成时的特征223

2.3 小结226

§3 遥感对地观测集成技术的原理与方法227

3.1 定性为主的集成技术的理论与方法228

3.2 定位为主的集成技术的理论与方法228

3.3 同时实现“定性”、“定位”问题的集成技术232

3.4 “定位”、“定性”、“定量”同时解决为目的的集成技术233

§4 集成技术系统及其应用233

4.1 中、低空实时（准实时）型集成技术系统234

4.2 高空大型机载遥感集成技术平台238

4.3 服务于政府宏观决策的遥感对地观测集成信息系统工程241

4.4 集成技术系统的应用243

§5 集成技术的现状与发展245

1.1 美国对地观测计划与发展247

§1 国际信息获取技术蓬勃发展247

引言247

第八章 信息获取与处理技术的发展与展望247

1.2 加拿大雷达卫星252

1.3 俄罗斯对地观测计划新进展252

1.4 欧空局航天计划253

1.5 法国地球观测卫星及其发展前景255

1.6 意大利SkyMed/Cosmo小卫星256

1.7 德国Smart SAR256

1.8 日本对地观测技术257

1.9 印度卫星技术258

§2 我国信息获取技术取得长足的进展258

2.1 “风云一号”气象卫星258

2.4 先进机载对地观测系统259

2.3 “实践五号”小卫星使小卫星登上大舞台259

2.2 “资源一号”卫星发射成功259

2.5 我国台湾与菲律宾将联手经营多媒体卫星263

2.6 中国人遨游太空为时不远263

§3 光学及微波信息处理技术264

3.1 光学对地观测信息处理技术265

3.2 微波对地观测信息处理技术267

§4 “数字地球”——虚拟环境和数字化应用的无限延伸267

4.1 数码与原子构成现代社会赖以生存、发展的基础268

4.2 “数字地球”发展战略268

4.3 数据挖掘和数据库知识发现是“数字地球”的终端环节270

§5 信息获取及处理技术的应用271

结语275