基于SAR后向散射的海上溢油检测研究

应用海面雷达后向散射系数检测海上溢油是目前海上溢油遥感监测的一个重要方向。本文以南海Envisat-ASAR数据为例,在分析SAR数据的基础上,应用Envisat-ASAR绝对定标计算方法,计算后向散射系数,研究应用SAR进行海上溢油遥感监测的散射特性,计算目标与海面边界后向散射系数梯度均值0σ与目标与海面后向散射系数均值差Δμ,并以两者结合作为区分海面油膜与自然现象的解译标志,从而为溢油识别提供依据。     

基于目标相干散射特性的极化SAR图像分解分类方法

基于对目标极化相干散射特性的分析,我们改进了Cloude和Lee等人提出的极化特征分解及非监督分类算法,以适应高分辨率极化SAR图像中复杂的地物细节特征。实验结果表明,相对传统方法,该方法更能够保留目标的细节特征、准确地估计目标极化相干矩阵,因此能够获得更好的分解分类结果。另外,该方法还具有较好的收敛性和鲁棒性。     

高分辨率SAR图像目标属性散射中心特征提取方法

目标属性散射中心模型是基于物理光学和几何绕射理论解的散射中心模型,该模型中提供了可供目标识别的属性散射中心特征。为了能从高分辨率SAR图像中获得这些特征,讨论了目标属性散射中心模型,研究了从高分辨率SAR图像中提取目标属性散射中心特征参数的方法。该方法是一种基于图像域的参数估计方法,它通过图像分割、模型类别选择、参数初值选择和参数优化4个步骤,得到单个散射中心的7个参数。循环进行上面的步骤,就可以从SAR图像中提取出目标所有的散射中心特征。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于模糊加权SVM的SAR图像水体自动检测

提出一种SAR图像水体自动检测方法。该方法采用树型小波对SAR图像进行分解,提取样本图像与待检测图像的中频信息,并进行纹理分析,利用模糊加权支持向量机对样本图像的纹理进行训练,从而获得判别水体的决策函数,通过该决策函数能够检测出图像的水体区域。该方法结合了图像的灰度与纹理信息,减少了SAR图像中的噪声影响,能够适用于大幅面范围的SAR图像水体自动检测。     

基于遗传算法的SAR图像道路网检测方法

提出了一种基于遗传算法的SAR图像道路网检测算法.该算法以道路在SAR图像中呈黑色直线状结构为基本出发点,首先检测线特征点以获取潜在道路点;接着利用基于每个连通区域上的Radon变换提取线基元;然后从图像上最长的线基元出发,以其为种子基元,在其周围确定一个搜索区域,用遗传算法选择与种子基元共线的线基元进行连接,并更新种子基元,直到完成所有的连接,得到候选道路段.为了使检测道路更准确,利用蛇模型调整道路段的位置,然后用道路的特征进行鉴别.最后检测道路的交叉点,完成整个道路网的检测.机载SAR图像的实验结果及定量分析均证明了该算法的有效性.     

基于遥感图像水体识别与检测研究综述

地表水的勘测对于海岸线变化、环境保护、防灾减灾、水质检测都有重要的意义,借助遥感图像可以快速、反复、精确地获取到地表水的时空分布特征.文章调研国内外学者在遥感图像水体识别方向的研究成果,简述基于遥感技术的水体识别方法.其中,阈值法通过对水体和背景地物的光谱曲线进行分析,选取适合的阈值进行图像分割,操作简单便利,存在信噪...     

基于遗传算法的SAR图像自动道路提取

为了有效地进行SAR图像道路目标自动提取,提出了一种基于遗传算法的SAR图像道路目标自动提取方法。该方法首先通过Frost滤波器去相干斑;然后利用乘性Duda线特征检测算子进行线特征检测,接着利用Radon变换进行线基元提取,再利用遗传算法进行线基元连接;最后利用蛇模型调整道路位置并进行道路鉴别。在星载和机载SAR图像上进行的实验以及性能定量评估结果证明了该方法的有效性。     

基于特征向量分解与散射机制判别指数的全极化SAR图像地物提取与分类

基于特征向量分解和基于散射模型的极化目标分解是全极化SAR非相干分解中的典型算法。本文对比研究了两种算法的特点及分解结果在地物识别分类方面的优势,在基于特征向量分解得到的H-Alpha特征平面的基础之上,引入散射机制判别指数来刻画地物的类别差异,从而能约束H-Alpha平面分割的界限以提高分类的精度,而且利用散射机制占优性强弱可辅助分类结果的解译。实验选取了鄱阳湖地区一景Radarsat-2标准全极化数据,实验结果对比表明一种散射机制占主导的地物,分类精度得到改善,特别是水域、形成二面角的目标区和成片分布的植被区域可以显著地提取出来。     

二面角的双基地散射特性分析

二面角效应是高分辨率 SAR 图像非常重要的特征,其主要是建筑物的墙面和地面及其他人造物体形成的二面角造成的强反射。为了减小二面角的雷达散射截面积(Radar cross section,RCS),常用的技术是改变二面角的几何结构。双基地雷达是一种几何配置灵活的雷达,具有一定的反隐身能力。本文主要利用几何光学分析了不同张角二面角的散射特性及其SAR图像表现形式。针对二面角的多次散射问题,计算了散射次数和最终出射角度的通项公式,并给出了双基地条件下二面角RCS的定量计算公式。仿真结果表明,不同张角的二面角RCS和双基地雷达的几何结构密切相关,在特定的双基地雷达几何配置下,二面角在双基地SAR图像中表现为角点处的强点。     

光学和SAR遥感数据在赵村水库水体监测中的应用

为了解决传统水库监测管理手段效率低下的问题,采用光学影像和SAR影像数据对水库水体进行提取,实现对水库水域面积的动态监测。对比分析了多种水体提取方法在赵村水库的适用性,并结合现场调研的实际情况,分析了降雨量、水域面积和水位之间的关系。此外,利用数字高程模型对水库淹没区进行了模拟计算,得出了不同坝高设计下的淹没区域面积,并结合遥感影像进行了可视化展示。研究结果表明,光学影像和SAR影像数据相结合的方法可以准确提取水库水体信息,结果与实地调研数据相符,可为后续的水库监测预警工作提供有效的数据支持。     

Surface movements in Bologna (Po Plain — Italy) detected by multitemporal DInSAR

We studied the surface deformations affecting the southeastern sector of the Po Plain sedimentary basin, in particular the area of Bologna. To this aim an advanced DInSAR technique, referred to as DInSAR-SBAS (Small BAseline Subset), has been applied. This technique allows monitoring the temporal evolution of a deformation phenomenon, via the generation of mean deformation velocity maps and displacement time series from a data set of acquired SAR images. In particular, we have processed a set of SAR data acquired by the European Remote Sensing Satellite (ERS) sensors and compared the achieved results with optical levelling measurements, assumed as reference. The surface displacements detected by DInSAR SBAS from 1992 to 2000 are between 10 mm/year in the historical part of Bologna town, and up to 59 mm/year in the NE industrial and agricultural areas. Former measurements from optical levelling referred to 1897 show 2-3 mm/year vertical movements. This trend of displacement increased in the second half of the 20th century and the subsidence rate reached 60 mm/year. We compared the more recent levelling campaigns (in 1992 and late 1999) and DInSAR results from 1992 to 1999. The standard deviation of the difference between levelling data, projected onto the satellite Line Of Sight, and DInSAR results is 2 mm/year. This highlights a good agreement between the measurements provided by two different techniques. The explanation of soil movements based on interferometric results, ground data and geological observations, allowed confirming the anthropogenic cause (surface effect due to the overexploitation of the aquifers) and highlights a natural, tectonic, subsidence.     

基于Sentinel-1双极化数据改进水体提取的Otsu算法

基于SAR图像的阈值分割法是水体信息有效提取的常用方法之一。针对Otsu算法对于SAR影像水体提取精度低、噪声大的问题,以C波段Sentinel-1 SAR为数据源,提出一种基于Otsu算法的SAR图像水体提取新方法。该方法首先基于双极化数据构建自然指数函数,优化原始Sentinel-1数据图像像元直方图分布,再结合Otsu算法对图像进行水体提取,最后基于DEM数据去除误提取的山体阴影。以同一天的Landsat 8光学影像作为真实水体样本进行精度评定,结果表明：在不同水体占比情况下,该方法水体提取精度均优于Otsu算法,在水体占比小于10%时综合精度提升约为20%—60%,而且噪声小、适用性强,可用于快速高效获取大范围内水体信息。     

SAR目标特性分析技术

随着合成孔径雷达（SAR）传感器技术的发展和获取信息的增多,如何有效地实现SAR图像的信息提取和解译,是当前亟待解决的关键问题。本文研究和综述了面向识别的SAR目标特性分析技术。首先,从SAR的成像原理出发,深入分析和探讨了影响SAR图像目标特性的主要因素;然后,系统总结了点状目标、线状目标和面状目标的一些特性分析和特征提取技术;最后,对SAR目标识别技术的未来发展方向进行了展望。     

高分辨率SAR图像道路提取综述

在遥感领域,SAR(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像道路提取具有很高的研究意义和应用价值,特别是随着SAR成像技术的不断发展、SAR图像分辨率的逐步提高,该课题的研究更加备受关注。然而,从目前的情况看,高分辨率SAR图像的道路提取研究还不够完善,许多低分辨率SAR图像的道路提取方法在处理高分辨图像时并不适用,因此文中归纳总结了高分辨率SAR图像道路提取的一般流程,列举了一些具体的方法,同时有针对性地分析其优缺点和适用范围,指出该研究课题目前存在的主要问题,并展望其发展趋势。     

SAR影像建筑物提取与高度反演研究综述

基于SAR影像进行建筑物提取与高度反演,可行的技术方法种类繁多。以使用的影像数量和分辨率为序,以使用的灰度、相位、极化信息为核心,分别从二维提取、三维高度反演两个方面总结了这一技术主题的研究发展现状;并结合当前SAR影像高分辨率、全极化的数据特点和国际最新研究动向,对这一研究方向进行了展望。     

基于特征值分解的全极化SAR遥感数据分类研究

应用极化目标特征值分解理论,研究了全极化合成孔径雷达图像的精细分类问题,在H-α-Wishart分类基础上引入平均散射功率,并根据不同地物的散射功率强度信息,给出了一种简单的阈值分割方法,最后利用鄱阳湖地区的Radarsat-2全极化数据进行了实验和分析,结果发现引入平均散射功率信息后的分类类别更多、精度更好。     

基于模板搜索的高分辨率SAR图像机场提取方法

针对高分辨率SAR图像机场提取问题,设计了以尺度变换、边缘检测、短线提取、短线连接、平行线提取和验证识别等流程的机场提取方案,并针对机场跑道特点在短线提取和短线连接两个关键步骤上提出了新的算法。直线提取利用了边缘线的结构特征,将边缘曲线看成三种线基元的组合,能从边缘图像中快速拟合出短直线。短线连接提出了一种基于模板搜索的直线连接方法,将短直线连接问题转化为在模板参数空间里搜索峰值的问题。实验表明,本文方法简单快速可行。     

RELAX参数估计算法在雷达目标特征提取中的应用

从理论上推导分析了聚束式SAR(Spotlight SAR)的chirp信号回波模型。在回波模型中,回波被分解为两部分--强散射点的回波信号以及噪声和杂波,强散射点的回波(正弦信号)为离散谱,而噪声和杂波为连续谱。基于该回波模型,将RELAX算法应用于对可分解为若干强散射点的特定目标的特征提取,从噪声和杂波的连续谱中估计出强散射点回波的离散谱参数,频率对应于强散射点的位置、幅值对应于强散射点的RCS,从而实现对目标的特征提取。最后,通过计算机仿真,验证RELAX算法的有效性和优越性。