利用后向散射特性从高分辨率SAR影像中提取建筑物高度

研究了一种基于雷达后向散射特性,从单张星载高分辨率SAR影像提取建筑物高度的方法。该方法通过检测建筑物二次散射强度,同时获取目标方位角、入射角等参数以及相关介质特性等信息,根据后向散射几何光学模型估算建筑物高度。实验验证了对于相当一部分典型建筑物都能够获得较为理想的高程估计值,进而证明了该方法提取建筑物高度的可行性和有效性。     

合成孔径雷达影像地形校正半经验模型

结合SAR成像特点和数学理论知识,给出左视、右视两种侧视成像情况下影响地形起伏区域SAR后向散射的本地入射角理论计算模型,基于微波散射物理模型AIEM,模拟不同雷达入射角下地形坡度、坡向对SAR数据后向散射的影响,结果表明雷达入射角相对较小的SAR数据受地形起伏影响较小,是地形起伏地区SAR应用的最佳数据源。并提出一种SAR影像后向散射系数的地形校正半经验模型。地形校正过的SAR影像分类总体精度较未校正SAR影像提高12%。     

合成孔径雷达与森林地上生物量反演：好奇和实用的平衡

好奇是科学与技术发展、不断创新的源泉,实用则是科技发展、创新的结果服务人类、回馈社会,两者无不例外共同不断地驱动着合成孔径雷达技术和森林地上生物量反演的研究和发展。在全球气候急剧变化的今天,好奇和实用的平衡则更加至关重要。地球陆地表面森林面积大小和树木生物量是估算各国或者全球碳储量、排放及其变化的重要参数。好奇已产生的成功案例表明,树木生物量的反演与全极化、极化干涉、层析合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)技术及数据集紧密相关。反思过去,兼顾好奇和实用,对地上树木生物量的反演,建议将来考虑以下4种方案,即星载双波段SAR和异速方程(Allometric Equation),星载激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)和异速方程,第3个方案是前面两个方案的结合,方案4为探索和好奇性的。     

利用SPOT影象提取高程信息的研究

本文从理论上分析了以全数字化方法从SPOT影象提取高程信息关键环节上的问题和所采取的方法。根据影象成象特点,采用时序变化的外方位元素数学模型,其中精确选取控制点、合理选取初值和确定等效焦距、线元素和角元素分开解算迭代是十分重要的措施。采用新的数据组织方法可以避免高程内插中的精度损失。利用卫星影象特点,实现由粗到精的多级影象匹配,同时引人改化的高精度最小二乘匹配,使整个匹配过程既保障了可靠性又满足精度要求。马赛地区SPOT象对窗的DEM生成结果表明,在影象质量得到保证,时差不大的前提下,可以达到10米高程精度。     

内波海面海浪等效谱与SAR内波图像模型的关系

内波海面的电磁计算模型一般把流体力学-电磁波模型简单处理并与SAR图像模式相结合，根据电磁散射模型的计算要求，提出了一个等效的海浪谱模式，并用在电磁散射的计算，最后，用SIR-C/X-SAR在中国南海海面的内波表面图像进行了对比，对L-和X-波段具有很好的计算结果。     

利用NOAA AVHRR数据研究北半球雪盖气候学特征

利用NOAA卫星图像,研究了北半球、欧亚、北美和青藏高原雪盖气候学特征及其变化趋势.指出北半球、欧亚和北美雪盖气候变化趋势基本一致,年均雪盖面积在1987年前后明显下降; 而青藏高原雪盖面积在1984年后明显下降,说明青藏高原雪盖的年际变化与北半球及欧亚、北美不完全一致.     

雪盖方向反射的多角度测量(英文)

雪域和表面反照率的精确测量对于推进人们认识全球气候系统非常重要。这是因为大面积雪盖的高反射特性（北半球的冬季，雪可覆盖到４０％的陆地表面）。雪的反射随太阳光线入射角度和观测角度的变化而变化。我们已采用具有不同空间分辨率的可见光传感器来获得雪的参数。目前，从卫星观测器能获得的只是天底观测方向反射数据，因此需要用多角度进行观测来获得雪域的半球反射率。我们建议用包括不同观测角信息和多极化信息的ＰＯＬＤＥＲ数据来研究雪域的方向反射。载于ＡＤＥＯＳ１卫星上的ＰＯＬＤＥＲ已于１９９６年８月成功发射。但目前仍不具备ＰＯＬＤＥＲ数据，我们研究采用的是从可定向的机载分光辐射谱仪获得的ＡＳＡＳ数据。从Ｍｏｎｔａｔａ冰河国家公园采集的数据显示出很强的角度依赖性。初步的结果证实了雪反射的各向异性。对雪盖ＢＲＤＦ认识是以后的发展真实反照率模型的关键。     

基于NDVI背景场的雪盖制图算法探索

NDSI算法提取MSS雪盖面积时,受到MSS影像缺少短波红外波段的局限。为充分精确提取MSS影像的雪盖面积,本文探索一种以NDVI为背景场的雪盖制图新思路。该方法首先在辐射校正时利用6S模型反演地表反射率,然后根据各地物的光谱特性差异和NDVI特性差异,在ENVI软件SPECTRAL模块中创建冰雪光谱阈值查找表。通过ETM＋和TM影像的三个例证,详细阐明该算法流程以及查找表的创建,并以NDSI对其雪盖制图进行精度验证。结果一致表明,与常规的分类方法（最大似然法）相比较,本文探索的NDVI背景场算法有更高的总体精度和Kappa系数。     

采用地基合成孔径雷达技术提取DEM的方法研究

文章研究了基于地基合成孔径雷达技术的两种DEM测高模型——近似测高模型和改进测高模型,根据星载雷达测高原理推导了这两种模型,并分析模型的精度.通过对近似测高模型中的平行射线近似处理方法进行量化分析,指出近似处理方法引入的高程误差不能被忽略.本文对改进测高模型中各参数的误差传播系数进行了仿真分析,结果表明改进测高模型提高了理论测高精度,并可采用增加基线长度和缩短斜距的方法提高测高精度.     

SAR图像纠正的数学模型

本文对Ｇ．Ｋｏｎｅｃｎｙ等提出的平距投影的合成孔径雷达（ＳＡＲ）图像纠正的数学模型给子证明，并指出其近似性。随后推导了斜距投影的雷达图像纠正的数学模型，且以雷达图像的模拟数据，验证了该数学模型与Ｇ．Ｋｏｎｅｃｎｙ的数学模型具有相同的数学精度。     

SAR影像在立体测图中的应用

通过对机栽2．5m分辨率SAR影像的布点、平差及单片计算,进一步构建了邻航线间SAR影像的立体模型配对,并通过FeatureStation工作平台的矢量化采集,完成了1：50000比例尺的DLG测图工作。     

窗口大小对SAR图像滤波效果的影响分析

滤波窗口大小的选择直接影响SAR图像滤波的效果。选择Kuan、Frost与增强Frost以及Lee与增强Lee等滤波算法,分别采用3×3、5×5、7×7、9×9及11×11(像元×像元)等大小的滤波窗口进行处理,以常规图像统计参数、平滑指数和边缘保持指数等为评价指标,对滤波效果进行定量比较。试验表明,5像元×5像元滤波窗口能够取得较好的效果。     

大坡度水下地形的SAR遥感模拟仿真

根据星载合成孔径雷达(SAR)的成像机理,建立了浅海水下地形的数学物理模型,提出了利用该模型进行水下地形计算的数值方法.利用该模型和方法对大坡度水下地形进行数值模拟,分析了大坡度水下地形的地形坡度与SAR探测程度的关系,发现在水下地形坡度较大的情况下,SAR可测量水深达100～200 m.通过对曾文溪附近海域水下地形的数值模拟,证明了SAR对大坡度水下地形的探测深度.     

一种改进的SAR影像斑点噪声抑制方法

合成孔径雷达（SAR）影像的应用越来越广泛,但斑点噪声很大程度上影响了SAR的应用。本文首先研究了常用斑点噪声滤波方法,在此基础上,将中值滤波与常用的Lee,Frost,Kuan滤波结合。实验结果表明,该方法在斑点噪声抑制及边缘保持上明显优于传统的滤波方法。     

SAR与TM图像复合技术在东准噶尔铀矿资源调查中的应用

利用航天SAR与TM复合图像对东准噶尔将军戈壁地区铀成矿环境与成矿条件进行研究。讨论了将军戈壁的地质背景、铀源条件、铀矿化与氧化还原带的关系,提出了成矿的有利条件,预测了铀成矿远景区,选出找矿的重点层位。     

基于四分量散射模型的多极化SAR图像分类

基于四分量散射模型提出了一种多极化SAR(synthetic aperture radar)图像非监督分类算法。与Freeman三分量散射模型不同,四分量散射模型在Freeman三分量的基础上增加了螺旋散射分量(helix),该分量反映了复杂地貌和不规则城市建筑的散射机理,可以用来处理复杂的场景图像。算法强调了初始分类的重要性,在初始分类中考虑了混合散射机制像素的存在,从而提高了分类结果的精确度。聚类过程中,采用由四个散射分量组成的特征向量进行迭代聚类。为了实现算法的完全非监督,利用特征向量给出了一种新的聚类终止准则。NASA/JPL实验室AIRSAR全极化数据分类实验结果表明,该算法具有较好的分类效果,并获得了较高的分类精度。     

机载SAR影像距离-斜视角模型立体定位

在考虑SAR成像过程中斜距矢量与航向的夹角的情况下,分析了SAR影像距离-斜视角模型,推导了其线性化形式,设计了相应的定向参数解算和立体定位方案。利用机载SAR影像进行立体定位实验,结果表明:距离-斜视角模型立体定位精度优于F.Leberl模型立体定位精度。     

干涉雷达在DEM测量中的精度影响及处理方法

干涉合成孔径雷达 (INSAR)为数字高程模型 (DEM)测量提供了一种新的手段。它具有同时获取三维信息、测量范围广、空间和高程分辨率高等优点。文中首先扼要介绍了干涉雷达的原理 ,然后重点讨论几个影响测量精度的因素及其处理方法 ,如相关、运动补偿、配准、相位展开等。     

基于特征提取的光学影像和SAR影像自动配准

针对现有的配准方法用于多光谱影像与SAR遥感影像配准时,存在受SAR图像斑纹噪声影像大、手工选取配准控制点精度低、利用图像景物特征配准时获取区域和边沿困难等问题,以SPOT5影像与RADARSATSAR影像配准进行实验,提出了一种利用改进的SIFT在提取的特征图像上寻找匹配点进行粗配准,然后利用交叉累积剩余熵作为相似性测度结合原始影像信息寻找光学特征图像的角点在SAR影像上的匹配点并进行精配准的方法,配准精度达到了子像素级水平。实验结果表明该方法对多源遥感影像有很强的适应性,配准精度高。