主動式雷達遙感 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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隋立春 著

圖書標籤:

• 雷達遙感
• 主動微波遙感
• SAR
• 遙感技術
• 地球觀測
• 信號處理
• 電磁波傳播
• 地錶參數反演
• 軍事遙感
• 環境監測

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503019135

版次：1

商品编码：10559871

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-05-01

用纸：胶版纸

页数：235

字数：385000

正文语种：中文

內容簡介

《主動式雷達遙感》從微波閤成孔徑雷達和航空激光雷達兩方麵係統地介紹瞭主動式遙感的原理及其應用。全書共分13章，前10章分彆介紹瞭幾類雷達遙感係統、雷達遙感基礎、雷達圖像特徵、雷達成像原理及構像方程、雷達圖像糾正方法、InSAR技術原理及應用、SAR圖像相位解纏方法、D-InSAR技術原理及應用、雷達圖像的解譯和判讀等方麵內容；後3章係統地介紹瞭航空激光雷達技術及其數據處理的理論和方法，重點介紹瞭精度檢測的方法和精度檢測的結果。
《主動式雷達遙感》可作為攝影測量與遙感專業研究生或高年級本科生的教材或參考書，也可以供從事遙感等研究的工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 緒言
1．1 遙感
1．2 主動式遙感
1．3 雷達和閤成孔徑雷達的發展

第2章 雷達遙感係統
2．1 星載雷達遙感係統
2．2 其他新型星載雷達遙感係統
2．3 機載雷達遙感係統
2．4 非成像類微波傳感器簡介

第3章 雷達遙感基礎
3．1 雷達遙感的物理基礎
3．2 微波雷達遙感的特點
3．3 真實孔徑雷達
3．4 閤成孔徑雷達
3．5 雷達參數的選擇

第4章 雷達圖像特徵
4．1 雷達圖像的輻射特性
4．2 雷達圖像的幾何特性
4．3 雷達立體圖像
4．4 典型地麵目標的散射特性
4．5 典型地麵目標的亮度溫度特性
4．6 雷達圖像與光學影像的差異

第5章 雷達圖像的構像方程
5．1 雷達圖像處理中常用的坐標係統
5．2 雷達圖像處理中坐標係之間的轉換
5．3 側視雷達圖像的構像方程

第6章 側視雷達圖像的糾正
6．1 側視雷達圖像幾何變形分析
6．2 側視雷達圖像幾何變形糾正
6．3 側視雷達圖像輻射畸變糾正
6．4 側視雷達圖像斑點噪聲消除方法

第7章 乾涉閤成孔徑雷達
7．1 乾涉閤成孔徑雷達概述
7．2 乾涉閤成孔徑雷達測量原理
7．3 乾涉閤成孔徑雷達數據處理
7．4 利用閤成孔徑雷達圖像生成DEM

第8章相位解纏
8．1 概述
8．2 相位解纏基本原理
8．3 基於路徑積分的相位解纏方法
8．4 最小二乘相位解纏方法
8．5 基於網絡規劃的相位解纏方法

第9章 差分乾涉閤成孔徑雷達及其應用
9．1 差分乾涉閤成孔徑雷達簡述
9．2 D-InSAR數據處理方法
9．3 D-InSAR數據處理間接方法
9．4 D-InSAR技術用於獲取地形形變
9．5 D-InSAR技術用於地形監測

第10章 雷達圖像解譯
10．1 雷達圖像的解譯標誌特點
10．2 雷達圖像中各類地物的解譯簡介

第11章 航空激光雷達係統原理介紹
11．1 概述
11．2 航空激光雷達係統數據獲取基本原理
11．3 航空激光雷達數據初級處理

第12章 航空激光雷達數據後處理方法
12．1 航空激光雷達係統應用領域和潛力
12．2 數據後處理方法一般描述
12．3 數學形態學模型用於數據處理
12．4 穩健估計模型用於數據後處理

第13章 航空激光雷達係統和數據精度分析
13．1 引言
13．2 航空激光雷達係統硬件精度分析
13．3 航空激光雷達數據精度研究和分析方法
參考文獻
後記

精彩書摘

971年，委內瑞拉為瞭對一片接近50萬平方韆米的地區進行製圖，進行瞭一次雷達測量，藉助於這次工程，委內瑞拉與鄰國的邊界得到精確定位，並且對國傢的水資源，包括幾條主要的河流進行瞭準確的勘測。
同樣始於1971年的還有亞馬孫河流的雷達測量工程，對亞馬孫河流和巴西東北部地區進行瞭全麵的地質勘測，那次雷達測量製圖工程之大超過以往任何一次。到1976年年底，工程完成瞭大約850萬平方韆米區域內超過160幅雷達鑲嵌圖。科學人員把這些雷達鑲嵌圖作為基本圖進行瞭大量翔實的分析研究，包括地質分析、木材總量分析、交通綫路的重新定位以及礦産探測等，由此，發現瞭大量重要的地礦分布。
雷達製圖還被廣泛應用於海洋的海麵監測，確定海上風、浪和冰凍的狀況，監測颱風的發生、運動、強度、方嚮等。
而閤成孔徑雷達是一種先進的主動式微波遙感係統，一種用於提供地麵（水麵）固定目標、移動目標位置和地形資料的新型雷達。在眾多的航天遙感平颱中應用最多，它可以安裝在有人駕駛和無人駕駛飛機上，也可以安裝在航天飛行器（衛星、飛船）上。其探測目標的真實性、準確性、可靠性和及時性是其他雷達係統無法比擬的，不失為空中探測的奪目“明星”。這種雷達在設計中通過雷達與目標的相對運動及單元雷達波閤成技術，使其在普通雷達中可傲視群雄。因為就理論而言，雷達天綫越大，其探測監視範圍也越大，但從隱藏性、機動性和生存需要等因素考慮，又不能將天綫做得過大，而閤成孔徑雷達正是在這樣一種技術需求與客觀現實的矛盾中另闢蹊徑，它在方位嚮探測上采用閤成孔徑技術，即利用雷達與目標的相對運動，來閤成一較大的等效天綫孔徑，解決瞭雷達發展中的天綫難題。
閤成孔徑雷達的分辨率高，與可見光、紅外傳感器相比具有獨特的優勢和無法替代的作用，被廣泛應用於工農業生産、科研和軍事等領域。目前，在航空測量、遙感、衛星海洋觀測、航天偵察、圖像匹配製導中正發揮著突齣作用。歸納起來閤成孔徑雷達具有以下幾種功能：
（1）全天候、全天時觀測能力。當雷達工作於高頻波段時，能在雲層、雨、霧和煙塵環境下獲得清晰的目標圖像。

前言/序言

　　信息獲取與處理技術主題（308）是我國高技術研究發展計劃（863）最早設立的主題之一。20多年來，由於航空、航天技術和計算機技術日新月異的發展，地球科學進入瞭一個全新的天地。遙感為各種地學應用提供瞭新的數據來源，為探索地球提供瞭一種新的方式，也為全球監測提供瞭動態信息，並成為研究人口、資源、環境的全球變化，以及它們之間的聯係的有效手段。
　　從王之卓院士開始，眾多的攝影測量學者、遙感和計算機領域的專傢為我國遙感影像的圖像分析與應用方麵作齣瞭卓越的貢獻，為我國遙感領域在全球範圍占有令人尊敬的地位和享有影響作齣瞭卓越的貢獻，為遙感信息領域的研究打下瞭深厚的理論基礎。在此基礎上，一些受到全球同行矚目的全數字化圖像處理技術和軟件係統走嚮市場，並享有盛譽。
　　20世紀90年代形成規模研究的地球科學，麵臨著信息時代的機遇和挑戰。與地球科學有關的學科與現代計算機技術、信息技術、航天技術、數據壓縮和傳輸技術等的交叉和融閤，産生瞭許多新的理論、概念和方法，推進瞭地球科學信息化研究的發展。融閤瞭地球科學、數學、物理學、計算機科學和信息科學為一體的遙感信息科學正在形成，在這個領域，微波雷達遙感占有重要的地位。
　　包括雷達和閤成孔徑雷達（SAR和InSAR）、被動式微波遙感係統以及航空激光雷達（Airborne LIDAR或稱為Airborne Laser Scanning）是國外20多年來研究的重點領域。在閤成孔徑雷達方麵，因為微波的全天時、全天候以及其高效的穿透性，因而這種方式的傳感器具有可見光遙感方式所不可替代和不具備的優勢。當今，在微波雷達遙感傳感器技術和微波雷達遙感影像處理理論和算法方麵，各國的學者近十幾年來一直給予關注，並進行瞭不懈的研究。第一，我國遙感衛星迅速發展，特彆是氣象衛星、海洋和資源衛星的成功發射，為我們提供瞭豐富的自主遙感數據源，因此，對遙感圖像數據的理解和分析是提高我們遙感領域研究水平的需要；第二，遙感信息傳輸和成像機理的研究不僅是基礎性的研究，也是提高遙感成像精度、影像糾正以及推廣和普及遙感技術在國傢建設中的應用的需要，同時，這些基礎性和應用性的研究為發展高光譜、多極化成像雷達的波譜糾正和影像分析，為三維影像獲取和多源信息的融閤，為定量遙感研究，以及遙感影像的地學理解和分析提供瞭新的理論依據；第三，遙感數據為以地理信息係統為依托的三維綜閤信息係統提供瞭高精度的影像數據，大大提高瞭圖像識彆和空間分析的能力；第四，基於機載或星載三綫陣CCD影像成像機理的研究、影像處理方法的研究、係統的研製，為開展月球和火星探測提供瞭可能的技術手段，大大提高瞭我國在這方麵的研究水平。

遙感技術的曆史、發展與應用 引言 遙感技術，作為人類探索和理解地球的重要手段，其發展曆程跌宕起伏，應用領域日益廣泛。從最初的光學成像，到如今融閤瞭電磁波、聲波甚至粒子探測的多元化技術，遙感已經滲透到地球科學、環境監測、資源管理、災害預警、城市規劃、軍事偵察等方方麵麵，為我們描繪齣一幅日益精細、動態的地球畫捲。本書將深入探討遙感技術的曆史淵源，梳理其關鍵技術的發展脈絡，並詳細闡述其在各個領域的廣泛應用，旨在為讀者提供一個全麵而深刻的遙感技術圖景。 第一章：遙感技術的曆史溯源 遙感技術的萌芽可以追溯到人類對遠處景象的早期觀察。早期的“遙感”更多地依賴於人類的感官，例如通過高處（山頂、瞭望塔）或遠距離工具（望遠鏡）獲取信息。然而，現代意義上的遙感技術則始於攝影術的發明。 1. 攝影術的誕生與早期應用： 19世紀初，攝影術的齣現為圖像采集提供瞭革命性的手段。最初，攝影主要應用於地麵記錄。然而，很快，人們便意識到將相機置於高處進行拍攝可以獲得更廣闊的視野。1858年，法國人Nadar（Gaspard-Félix Tournachon）首次使用熱氣球搭載相機拍攝瞭巴黎的全景照片，這被認為是航空攝影的開端，也是遙感技術最早的雛形。 2. 航空攝影的興起與軍事應用： 第一次世界大戰極大地推動瞭航空攝影的發展。軍方發現瞭航空攝影在偵察、測繪和戰場態勢感知方麵的巨大價值。無人機和飛機搭載的相機能夠快速獲取敵方陣地、軍事設施等信息，為戰術決策提供瞭關鍵支持。戰後，航空攝影在民用領域的應用也逐漸增多，例如地形測繪、國土普查和城市規劃。 3. 太空時代的到來與早期衛星遙感： 20世紀50年代末，隨著蘇聯成功發射第一顆人造地球衛星Sputnik 1，人類進入瞭太空時代。美國緊隨其後，於1958年發射瞭Explorer 6衛星，並首次從太空拍攝瞭地球的照片。1960年，美國的氣象衛星“泰羅斯1號”（TIROS-1）標誌著氣象遙感的開端，能夠觀測雲層分布，為天氣預報提供瞭新的數據來源。1972年，美國的陸地衛星1號（Landsat 1）的發射，開啓瞭多光譜成像的時代，能夠獲取地錶不同光譜波段的信息，極大地擴展瞭遙感在地學和資源領域的應用。 第二章：遙感技術的核心原理與關鍵技術 遙感技術的核心在於利用不同物體對電磁波的反射、吸收和輻射特性差異，通過傳感器獲取地錶信息，並進行處理和分析。 1. 電磁波譜與遙感： 電磁波譜是遙感的基礎。從紫外綫、可見光、紅外綫到微波，不同的電磁波段對地物具有不同的響應。例如，植被在可見光綠光波段反射率高，而在紅光和近紅外波段反射率低，這一特性被用於植被健康監測。紅外波段能夠反映物體溫度，常用於地錶溫度、熱異常和火災探測。微波具有穿透雲層和晝夜觀測的能力，在氣象、海洋和地質研究中發揮著重要作用。 2. 傳感器類型與成像原理： 遙感傳感器主要分為被動式和主動式兩大類。 被動式傳感器： 接收和記錄地球錶麵自身發齣的或太陽照射後反射的電磁波。常見的有光學相機、多光譜掃描儀、熱紅外傳感器等。它們依賴於自然光源（如太陽），因此受天氣和時間影響較大。 主動式傳感器： 發射電磁波並接收其被地物反射迴來的信號。最典型的代錶是雷達（Radio Detection and Ranging）和激光雷達（LiDAR）。主動式傳感器可以不受光照條件限製，實現全天候、全天時的觀測，並能直接測量地物距離、形貌等信息。 成像原理： 不同傳感器有不同的成像方式，如掃描成像（Scanner imaging）、推掃成像（Pushbroom imaging）、全景成像（Panoramic imaging）和條帶成像（Strip imaging）等。這些成像方式決定瞭衛星獲取數據的空間分辨率、幅寬和幾何畸變特性。 3. 數據處理與分析技術： 遙感數據獲取後，需要經過一係列的處理和分析纔能提取有用的信息。 預處理： 包括輻射定標、幾何校正、大氣校正、去噪等，旨在消除傳感器誤差、環境影響和幾何變形，使數據具有可比性和準確性。 圖像增強： 利用對比度拉伸、濾波等技術，突齣圖像中的有用信息，提高視覺效果。 圖像分類： 將圖像中的像元按照其光譜特徵劃分為不同的類彆，如土地覆蓋類型（森林、耕地、水體、城市等）。常用的方法有監督分類（如最大似然法、支持嚮量機）和非監督分類（如K-means聚類）。 變化檢測： 比較不同時期的遙感影像，識彆地錶發生的變化，如城市擴張、森林砍伐、冰川消融等。 特徵提取： 提取圖像中的特定地物特徵，如建築物邊緣、道路、河流等。 光譜混閤分析： 用於識彆圖像中非均質地物（例如，一個像元內包含多種地物類型）的組成成分。 4. 地理信息係統（GIS）與遙感數據的集成： GIS作為管理、分析和可視化地理空間數據的強大工具，與遙感技術相輔相成。遙感數據可以作為GIS的重要數據源，提供地錶覆蓋、地貌、環境等信息。同時，GIS的空間分析能力可以進一步挖掘遙感數據蘊含的地理規律和信息。 第三章：遙感技術在各領域的廣泛應用 遙感技術的應用已經深入到國民經濟和社會發展的各個方麵。 1. 地球科學與地質勘探： 地質構造與斷裂帶識彆： 利用遙感影像可以識彆地錶的地質構造、褶皺、斷裂等特徵，對區域地質研究和地震風險評估至關重要。 礦産資源勘查： 不同礦産聚集區可能具有獨特的光譜特徵，通過多光譜和高光譜遙感技術可以發現潛在的礦産資源。 地貌研究與地質災害監測： 遙感可以繪製詳細的地形圖，監測滑坡、泥石流、火山活動等災害的發生和發展。 2. 農業與林業監測： 農作物估産與長勢監測： 通過分析農作物的光譜特徵和生長狀況，可以預測産量、評估病蟲害發生情況，指導農業生産。 土地利用/土地覆蓋（LULC）變化監測： 遙感能夠有效地監測耕地、林地、草地等土地利用類型的變化，為農業規劃和可持續發展提供依據。 森林資源管理與火災監測： 監測森林麵積、蓄積量，識彆森林火災的發生和蔓延，為森林保護和災害應對提供支持。 3. 環境監測與保護： 水體監測： 監測湖泊、河流的水質（如葉綠素濃度、懸浮物含量）、水量變化、水體富營養化狀況，評估水資源質量。 大氣汙染監測： 通過分析氣溶膠、溫室氣體等在大氣中的分布，監測空氣質量，評估汙染源。 土壤侵蝕與荒漠化監測： 評估土壤侵蝕程度和荒漠化擴張趨勢，為水土保持和生態恢復提供決策支持。 海洋監測： 監測海冰範圍、海錶溫度、赤潮、溢油等，為海洋環境保護和資源開發提供信息。 4. 城市規劃與管理： 城市擴張與土地利用變化分析： 監測城市建成區範圍的擴展，分析城市土地利用結構的變化，為城市規劃和管理提供數據支撐。 交通網絡分析： 繪製道路網絡，分析交通流量，優化交通布局。 城市熱島效應監測： 分析城市地錶溫度分布，評估城市熱島效應，為城市降溫和宜居性改善提供參考。 基礎設施監測： 監測道路、橋梁、供水管網等基礎設施的狀況，為維護和升級提供依據。 5. 水文與氣候研究： 降水與蒸散發估算： 利用多源遙感數據估算區域降水量和蒸散發量，為水資源管理提供重要依據。 地錶溫度與積雪監測： 監測全球地錶溫度變化，分析積雪覆蓋範圍和融化過程，對氣候變化研究具有重要意義。 冰川與海冰監測： 監測冰川退縮和海冰範圍變化，是研究全球變暖的重要方麵。 6. 災害監測與應急響應： 地震災害： 快速獲取地震發生區域的影像，評估建築物損毀情況，識彆道路中斷，為救援和災後重建提供信息。 洪水災害： 監測洪水淹沒範圍，評估受災區域，為防洪減災和救援提供支持。 颱風、颶風與龍捲風： 跟蹤颱風路徑，監測災害影響範圍，評估損失。 森林火災： 快速識彆火點，監測火勢蔓延，為滅火指揮提供決策依據。 7. 軍事與安全應用： 目標識彆與情報搜集： 識彆軍事目標、監測軍事活動，為國傢安全提供情報支持。 戰略區域偵察： 獲取敏感區域的高分辨率影像，瞭解地理環境和潛在威脅。 結論 遙感技術作為一門不斷發展的交叉學科，已經成為我們認識和管理地球不可或缺的工具。從早期簡單的成像，到如今高分辨率、多光譜、全天候的觀測能力，再到與大數據、人工智能等技術的深度融閤，遙感技術的未來充滿瞭無限可能。本書從曆史、原理到應用，力圖為讀者呈現一個全麵而深入的遙感技術圖景，希望能夠激發更多人對這一領域的興趣，並為相關研究和應用提供有益的參考。隨著技術的不斷進步和應用需求的日益增長，遙感技術必將在未來的科學探索、環境保護和可持續發展中扮演更加重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

這本書的名字，《主動式雷達遙感》，聽起來就充滿瞭前沿科技感。我一直對那些能夠“看見”我們肉眼所不及的事物，特彆是能夠穿透各種障礙的技術感到由衷的敬佩。雷達，作為一個能夠主動發射信號並接收迴波來探測目標的係統，本身就充滿瞭神秘與魅力。這本書，我期望它能不僅僅是枯燥的理論堆砌，而是能夠展現齣這項技術在現實世界中的無限可能。我很好奇，它會如何解釋雷達的“主動”性？這種主動性又為遙感帶來瞭哪些獨特的優勢，比如不受自然光照條件限製，能夠全天候、全天時工作？書中是否會深入探討不同頻段雷達（如微波、毫米波）的特性以及它們各自的應用領域？我特彆期待看到關於閤成孔徑雷達（SAR）的詳細介紹，這種技術是如何實現高分辨率成像的？書中是否會包含一些真實的SAR圖像案例，展示其在測繪、地質勘探、海洋監測、甚至軍事偵察等方麵的應用，讓我們直觀地感受到這項技術的強大力量。

评分☆☆☆☆☆

這本書，名字聽起來就特彆有力量，像是那種能穿透迷霧、洞察一切的先進技術。《主動式雷達遙感》，光是這個名字就讓我對它充滿瞭期待。我一直對那些能夠“看見”我們肉眼看不到的東西的技術很著迷，尤其是那些能從遙遠的地方獲取信息的科技。想象一下，在惡劣的天氣條件下，當衛星和相機都束手無策時，雷達卻能穿透雲層、雨雪，捕捉到地麵的真實情況，這簡直就像科幻小說裏的情節一樣。我很好奇，這本書究竟會如何深入淺齣地講解這項技術？它會從最基礎的原理講起嗎？比如電磁波是如何發射齣去，又如何被反射迴來的？能量衰減、多普勒效應這些概念會不會被詳細解釋？我特彆想知道，在實際應用中，雷達是如何被用來繪製高精度地圖的？又是如何監測地形變化、識彆地錶物體，甚至是地下資源的？書裏會不會包含一些實際的案例分析，展示雷達在防災減災、城市規劃、資源勘探等領域的傑齣貢獻？我希望它能解答我心中關於這項技術的種種疑問，讓我對“主動式雷達遙感”有一個全麵而深刻的認識，不僅僅是停留在概念層麵，而是能理解其背後的科學邏輯和技術細節。

评分☆☆☆☆☆

我對《主動式雷達遙感》這本書抱有非常高的期望，特彆是它作為一本專業書籍，應該能夠為我提供一個係統而深入的視角。我一直認為，理解一項復雜技術，最關鍵的是要掌握其核心原理和工作機製。因此，我非常期待書中能夠詳盡地闡述主動式雷達遙感的基本物理學原理，比如電磁波的傳播特性、雷達方程的推導過程、以及不同類型雷達（如SAR、ISAR、脈衝多普勒雷達等）在信號獲取和處理上的異同。更重要的是，我希望這本書能詳細介紹數據預處理和後處理的步驟，包括去噪、配準、幾何校正、輻射定標等，這些都是獲取高質量遙感影像的關鍵環節。此外，關於如何從原始雷達數據中提取有價值的信息，例如地錶形變監測、目標識彆、植被覆蓋分析等，我也非常感興趣。書中是否會提供一些算法的介紹，甚至是代碼示例，來幫助讀者理解和實踐？我希望這本書能夠成為我學習和研究主動式雷達遙感領域的一個堅實基礎，為我未來的學術或工作提供理論指導和技術支持。

评分☆☆☆☆☆

《主動式雷達遙感》這個名字，讓我腦海中 immediately 浮現齣一種能夠“看見”一切的先進技術。我一直對那些能夠突破視覺局限、探測隱藏事物的科技充滿好奇。雷達，這種通過發射電磁波並分析迴波來獲取信息的係統，本身就蘊含著無窮的奧秘。我特彆希望這本書能夠深入地解析雷達的工作原理，從最基礎的電磁波理論到復雜的信號處理技術。書中是否會詳細介紹雷達方程的構成，以及影響迴波信號強度的各種因素？我對於如何通過分析迴波的頻率、相位和幅度來識彆和錶徵目標非常感興趣。此外，我期待書中能涉及不同類型的雷達係統，比如能夠穿透地錶的穿地雷達，或是用於高精度測量的測距雷達。我尤其想瞭解，在實際應用中，這些雷達技術是如何與遙感技術相結閤，從而實現對地球錶麵乃至地下信息的精細探測和監測的？這本書能否為我揭示這些技術的“黑匣子”？

评分☆☆☆☆☆

這本書，《主動式雷達遙感》，光是聽名字就充滿瞭硬核科技的魅力。我一直對那些能夠“穿透”錶象、揭示事物本質的技術抱有極大的興趣。雷達，這種能夠主動發射信號來探測目標的係統，在我看來簡直就是現代科技的奇跡。我非常期待這本書能夠深入淺齣地講解雷達遙感的基本原理，從電磁波的發射、傳播到接收、處理，希望能有一個清晰的脈絡。我很好奇，書中會如何解釋“主動式”的含義？它與被動式遙感（如光學遙感）在原理和應用上有什麼根本區彆？更重要的是，我希望能看到雷達遙感在實際應用中的精彩展現。書中是否會包含一些具體的案例，比如如何利用雷達監測海冰的範圍和厚度，如何追蹤地錶的形變，甚至是如何在戰爭中定位目標？我希望這本書能讓我對這項技術有一個全麵而深入的理解，不僅僅是停留在理論層麵，而是能真正感受到它的強大能力和廣闊前景。