基于ALOS极化干涉SAR数据的DEM提取方法研究

极化干涉理论的发展以及全极化卫星的发射,为极化干涉的研究应用提供了广阔的发展空间,开展极化干涉SAR提取DEM的研究对于解决单极化干涉SAR在植被覆盖区DEM提取精度较低的问题具有重要意义。基于山东泰安地区的一对ALOS PALSAR全极化干涉数据,利用相干性最优方法和最大化相位中心分离的方法获取极化干涉信息,并通过对优化后干涉信息的滤波、解缠、基线精确估计等处理来提取DEM,最后将相干优化的结果与传统HH、HV、VV单极化干涉结果进行对比分析。结果表明:优化方法较单极化干涉方法可以有效降低干涉图的噪声,减少相位解缠的残差点,提高解缠相位的质量,并且不同优化方法之间还存在一定差异,数值半径方法获取的DEM精度要好于其他两种优化方法;通过等值线-Goldstein二级干涉SAR滤波方法可进一步提高单极化和优化干涉图的质量,降低残差点,提高相位质量,在水体覆盖的区域通过滤波窗口的设置可以很好地改善DEM的精度。     

基于斜角坐标系变换的星载SAR直接定位算法

在研究现有距离-多普勒(RD)定位模型解法方法的基础上,发展了一种基于斜角坐标系变换的RD模型直接定位分析算法,并在定位过程中引进了数值解算方法,使该定位算法兼有了纯分析法和纯数值计算法的特点.利用一景ERS-2 SAR SLC数据比较评价了所发展算法与现有算法的定位效果,结果表明,该算法不仅定位精度较高,而且执行效率比纯粹的基于很多迭代过程的数值分析算法有了很大的提高.     

内蒙古大兴安岭根河植被覆盖度动态变化及影响因素的分析

研究植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover,FVC）动态变化,可增强了解森林群落的抵抗力和恢复力,为森林生态系统定量评价提供科学依据。基于像元二分模型、Landsat-5 TM（2006、2010）及高分一号（GF-1,2016）数据估算了3个时期的根河市FVC,引入变化率和动态度2个指标评价其动态变化情况,并且分析了多因素对该变化的影响。实验结果显示：中度以上等级占总面积80%以上,2016年低、较低、中度、较高、高等级FVC分别为1 645.02、1 655.97、3 536.59、5 556.87、7507.15 km²。采用0.2 m航空CCD影像进行植被/非植被点提取后,针对2016年的FVC估算结果进行交叉验证的精度为0.92。变化分析结果显示：除部分地区外（敖鲁古雅）,2006~2016 年间FVC变化整体上呈增加态,尤其是高等级增加了1 668.78 km²。综合来看,根河市植被覆盖良好,多重因素共同影响其动态变化,局部FVC对火灾干扰的变化极为敏感,低海拔和平坡FVC明显降低,与人类生产生活密切相关。     

雷达遥感农业应用综述

雷达遥感具有全天时、全天候监测的能力,对植被具有一定的穿透能力,对植被散射体形状、结构、介电常数敏感;这些特性使得其在农业应用中极具潜力。该文首先介绍了雷达遥感在农业中的应用领域,概略总结了目前在农作物识别与分类、农田土壤水分反演、农作物长势监测等多个领域研究的综述文献;然后分别阐述了雷达散射计和各类SAR特征(包括:SAR后向散射特征、极化特征、干涉特征、层析特征)在农业各领域中应用的现状和取得的研究成果,最后结合农业应用需求和SAR技术发展总结了目前研究中存在的问题和原因,并对未来的发展进行了展望。      

ALOS PALSAR影像地球椭球地理编码方法

ALOS PALSAR已经在轨运行1年多,由于其L-波段多极化观测能力,特别适合森林资源调查及生态环境相关遥感应用.然而,如何进行PALSAR数据的地理编码处理是实际应用中需要解决的一个关键问题.本文基于距离-多普勒(RD)模型发展了PALSAR Level-1.1影像产品的地球椭球地理编码校正(GEC)方法,重点论述了从PALSAR CEOS格式元数据记录中提取距离向方程、RD方程参数的具体方法.以一景已经经过几何精校正的Landsat ETM 影像为参考,获取了10个控制点,定量评价了本文所发展的GEC方法的有效性.评价结果表明:东西向均方根误差为32.529m,南北向均方根误差为32.527m,误差约是ETM 影像像元大小(28.5m)的1. 14倍.本文针对PALSAR Level-1.1提出的GEC方法是进一步发展PALSAR其他数据产品的GEC和地形校正地理编码(GTC)方法的基础,对于PALSAR数据的定量化应用及其地理编码处理软件的开发具有重要的参考价值.     

三颗高分辨率星载SAR的定位模型构建及其定位精度评价

随着TerraSAR-X,Cosmo-SkyMed和Radarsat-2这三颗高分辨率SAR卫星的成功发射,国内越来越多的用户开始通过商业渠道或通过参与SAR数据的应用示范项目免费获取到这三颗卫星的SAR数据。要很好地应用SAR数据必须首先解决其地理编码或几何校正问题,而该问题的核心是解决SAR定位模型的建立和解算方法,在此基础上就可以实现SAR影像的地球椭球校正地理编码(Geocoding of Ellipsoid Correction,GEC)处理,增强地球椭球地理编码(Enhanced Elliposid Correction,EEC)和地形校正地理编码(Geocoding of Terrain Correc-tion,GTC)或正射校正。本文研究并实现了这三颗高分辨率SAR数据的定位模型构建方法,并对GEC效果进行了评价。结果表明本文发展的定位模型构建方法是正确的,为实现这三颗高分辨率卫星SAR数据的EEC和GTC处理奠定了基础。     

几种极化干涉SAR森林平均高反演算法的比较评价

森林树高的反演,一直是极化干涉SAR（Polarimetric SAR Interferometry）研究领域中的热点 。介绍了近年来分别基于相干优化算法和高分辨率波达算法（ESPRIT）的树高反演方法,并尝试了ESPRIT算法和三阶段反演算法的结合。最后利用德国宇航局（DLR）的全极化干涉L波段ESAR数据及其相应的林地平均树高实测数据,对所述方法进行了验证与分析。结果表明：三阶段算法和三阶段Sinc 算法相对于其它算法而言具有较好的结果,但同其它基于散射模型的树高反演算法一样,存在着一定程度的高估 | 而ESPRIT相位差值算法则严重地低估了平均树高 |尽管ESPRIT算法与三阶段算法、三阶段Sinc算法相结合的尝试可在一定程度上提高计算效率,但其树高反演结果并没有得到明显改善。
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黑河综合遥感联合试验研究进展:概述

“黑河综合遥感联合试验”是在我国典型的内陆河流域--黑河流域开展的大型航空、卫星遥感和地面同步观测试验。28个单位的280多名科研人员、研究生和工程技术人员参加了试验。介绍了2008年加强试验期以来的研究工作进展。“黑河综合遥感联合试验”最主要的成果是一套多尺度、高质量的综合观测数据集,该数据集已正式对外发布,十分有力地支持了一系列生态、水文、定量遥感模型的发展、改进和验证,试验所期望突破“数据瓶颈”的目标已经实现。此外,已在积雪参数提取、地表冻融微波遥感、森林结构参数的遥感反演、蒸散发观测与遥感估算、土壤水分反演、生物物理参数和生物化学参数反演、水文气象观测、尺度推绎、流域水文模拟和同化应用等方面取得了丰富的研究成果。试验亮点包括蒸散发观测及其遥感模型改进、机载激光雷达的应用、多角度热红外传感器研制和应用;航空遥感在获取高质量、高分辨率数据方面依然具有不可替代的作用。     

EO-1 Hyperion高光谱数据的预处理

针对EO-1 Hyperion高光谱遥感数据的特点，在图像质量检查的基础上，对Hyperion图像进行了未定标和受水汽影响波段的去除、坏线修复、条纹去除、Smile效应降低、大气纠正等预处理，获得了较好质量的图像，为图像的进一步分析和实际应用提供了保障。结果表明图像大气纠正后光谱优化处理能进一步提高图像的质量。     

ENVISAT ASAR影像地理定位方法

随着ENVISAT ASAR传感器成功通过调试阶段，国内将有越来越多的用户能够获取到ASAR数据。如何进行ASAR数据的地理定位是实际应用中需要解决的第一个关键问题。基于距离一多普勒(RD)模型发展了对ASAR主要影像产品进行地理定位的方法，重点解决了不同影像产品类型距离向方程的构建方法：对于斜距产品，距离向方程由第一斜距和影像距离向像元大小所确定的直线方程描述；精确地距模式影像元数据中仅提供一套SRGR参数，可直接用于建立距离向方程；而中分辨率地距模式影像在元数据中提供了若干套SRGR参数，需根据方位向成像时间与SRGR参数的方位向更新时间的关系，通过插值方法建立距离向方程。利用该方法对APP_1P、APM_1P、APS_1P、IMP_1P和IMM_1P共5景ASAR数据进行了地理定位试验。SAR处理器在生成ASAR数据产品时，已经对影像4个角点的地理位置进行了定位，并将定位结果记录在ASAR数据的元数据中。本文以这些定位结果为基准对所发展的定位方法的相对精度进行了评价，实验结果表明：对于APP_1P、APS_1P和IMP_1P数据产品，经度和纬度相对误差都小于1m；对于中分辨率APM_1P和IMM_1P数据产品，最大经度误差为59．73m，最大纬度误差为83．38m，分别是影像像元大小的0．8倍和1．1倍；总之，本文定位结果和生产这些产品的SAR处理器的定位结果有很高的符合程度，对进一步发展ASAR数据正射校正算法及其他相关雷达数据处理技术有一定的参考意义。