多极化干涉在PolInSAR植被高度估计分析

极化干涉SAR技术能够提供多种极化状态组合的干涉信息,提高干涉测量的精度。针对含有植被覆盖区域的电磁散射复杂情况,该文通过极化干涉SAR相干矩阵提取不同的极化干涉信息,分析不同极化散射机制对植被高度估计的特定物理意义,用极化干涉SAR仿真数据对不同极化干涉进行高度估计。通过选择最佳的极化干涉提高植被估计的精度,为极化干涉SAR植被成像提供一定的理论依据。     

基于矩阵拟合的InSAS干涉相位估计方法

针对干涉合成孔径声呐相位估计问题,提出一种基于矩阵拟合的干涉相位估计方法。该方法通过构造联合观测数据矢量获取邻近像素的相干信息,通过对观测数据矢量对应的联合协方差矩阵进行拟合实现干涉相位的准确估计,优点是能够避免子空间分解类方法中存在的信号子空间扩散问题。所提方法通过给出干涉相位闭式解的形式,解决了角度搜索导致的大运算量问题。仿真和实测数据的处理结果证明了方法的有效性。     

一种相干系数加权的最优干涉相位滤波

给出了一种利用相干系数加权的最优干涉相位滤波方法．证明了滤波后最小噪声方差意义下的最优权值为相位噪声方差的倒数,给出了通过相干系数估计获取最优权值的方法．在相干系数估计中,首先利用外部数字高程模型反演并补偿场景目标点到主辅雷达斜距差引起的干涉条纹;然后根据最小平均相位差准则,利用一组方向性加权窗口自适应选取估计样本,通过仿真实验给出了方向窗参数的合理选择．实验结果表明,这种方法能够更加有效地抑制相位噪声和滤除相位残点．     

基于子空间投影的干涉合成孔径雷达基线误差估计

针对干涉合成孔径雷达中存在的基线误差会严重影响高程测量的精度问题，提出了一种新的干涉合成孔径雷达基线及卫星平台高度误差估计方法。利用地面目标点的信息．通过子空间投影的方法估计精确的干涉相位进而得到估计的基线误差。该方法不需要迭代搜索，运算量小．估计精度较高．对解缠的干涉相位具有较高的稳健性．且对噪声具有良好的抑制作用。     

一种单视广义极化K-分布纹理参数的估计方法

提出了通过归一化极化联合矩对SAR (合成孔径雷达)单视广义极化K-分布纹理参数进行估计的方法,阐述了SAR各个极化通道之间的纹理相关性。在此基础上给出了单视广义极化K-分布波形因子、纹理相关系数和相干斑相关系数的算法及偏差性能分析,并进行了蒙特卡洛仿真实验论证,进一步证明了该方法的良好估计性能。     

极化SAR图像的多纹理最大似然估计

提出了一种新的极化SAR图像相干斑抑制的方法。该方法在多纹理乘性相干斑噪声模型的假设下,采用最大似然估计法来同时估计多个极化通道的纹理参数。该方法保存了极化信息,消除了极化通道间的耦合,取得较好的相干斑抑制效果;并与极化白化滤波法(PWF)作了比较。     

一种改进的高分辨极化SAR相干斑抑制算法

SDAN-FP算法在高分辨极化SAR相干斑抑制方面具有潜在的应用前景,但是该算法的同质区域选择方案未考虑地物极化散射特性。为提高同质区域选择的准确性,首先用及时更新功率后的SDAN方案对每一个待估像素自适应地选择同质区域;然后引入主散射机理判别机制进一步优化同质区域;最后估计得到极化相干矩阵,从而实现了更为有效的高分辨极化SAR图像相干斑抑制。基于仿真和实测极化SAR数据的相干斑抑制实验验证了文章算法的有效性。     

基于极化矢量相似系数的极化Lee滤波改进算法

在相干斑抑制过程中,极化Lee滤波器的纹理保持性受到同性介质选取准确性的较大影响。通过引入极化矢量相似系数作为全极化SAR复图像数据的同性介质选择准则,给出了一种改进的极化SAR相干斑Lee滤波算法。实测数据的仿真实验表明,与极化Lee滤波器相比,改进算法具有较好的相干斑抑制效果,提高了滤波结果的纹理保持能力。     

基于相位梯度的干涉条纹图配准方法

利用单基线InSAR系统对同一地区进行重复观测,是获取多基线干涉数据的一种现实可行的途径.单基线InSAR系统单次航过形成的SAR图像对具有高相干性,利用传统的图像配准方法容易实现配准.然而,多次航过获得的SAR图像存在严重的时间去相干和基线去相干,配准难度很大.但是,多次航过形成的干涉相位图对应于同一数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),因此,多次航过产生的DEM中必然存在相干信息.基于此,提出了一种对干涉相位图的配准方法,此方法充分利用相位梯度信息,解决了单基线InSAR多航过数据处理中的干涉条纹图配准问题.计算机仿真结果验证了本方法能够有效地配准单基线InSAR系统多次航过所获得的干涉条纹图.     

SAR对地观测技术及应用新进展

自1960年4月诞生国际上第一部合成孔径雷达(SAR)以来,SAR技术及应用发展已进入一个新的阶段.在该阶段,对电磁波的波段、极化、振幅和相位等信息的利用更加深入和综合,其显著的技术特征为双/多站或星座观测、极化干涉测量、高时序高分宽幅测绘、三维/四维结构信息获取和超高分辨率观测,其显著的应用特征为面向全球性重大问题如全球变化和全球可持续发展实现地球表面动态过程高精细、大尺度和时间连续的监测和评估.本文首先介绍了SAR对地观测技术的研究背景及意义,然后就四种典型的先进SAR即极化SAR、极化干涉SAR、层析SAR和超高分辨率SAR论述了其近十年来的研究进展,最后,展望了未来这些先进SAR对地观测技术的发展趋势,并重点探讨了在多通道信息获取、多角度观测、高时相观测、分辨率和测绘幅宽提升等方面的发展趋势.     

一种新的合成孔径雷达三维成像方法

研究了从全极化合成孔径雷达(SAR)图像数据中提取方位向的地势倾斜度信息,形成极化SAR三维成像。阐述了极化合成孔径雷达三维成像的快速搜索算法,对快速搜索算法作了修正与完善。提出了由Stokes矢量推导的极化椭圆方向角解模糊算法,利用真实的极化SAR图像数据得到了极化三维成像结果;并讨论了极化三维成像对地势场景的要求。     

PolSAR快速贝叶斯非局部均值相干斑抑制方法

从单极化合成孔径雷达(SAR)贝叶斯非局部均值算法出发,推导了极化相干矩阵在复Wishart分布下的块相似性度量函数,给出了无先验知识下的极化SAR贝叶斯非局部均值模型,并采用积分图实现了该算法的快速计算.最后,通过机载合成孔径雷达实测旧金山地区的极化SAR数据进行了验证.实验结果表明,文中方法能够有效抑制相干斑的同时,保持了极化特征,并大幅提升了运算效率.     

基于平稳Contourlet变换的极化SAR图像融合

提出一种新颖而有效的基于平稳Contourlet变换的极化SAR图像融合算法。平稳Contourlet变换是一种具有几何信息的灵活多尺度、多方向和平移不变性的图像分解变换,与小波变换相比,对图像分析很重要的沿曲面任意方向反映的细节更容易调整。采用平稳Contourlet变换对多个单极化强度图像进行分解,对于低频系数和方向高频系数采用最优加权算法实现极化图像的融合处理。实验结果表明,该算法与PWF算法相比在保留原始图像边缘和纹理信息同时,可以有效地抑制相干斑噪声的影响,取得较好的融合视觉效果。     

基于ICA的极化SAR图像相干斑抑制

根据极化SAR图像的特点,针对传统空域滤波方法总存在降低相干斑与有效保持边缘纹理信息这一对矛盾,探讨了基于独立分量分析的极化SAR图像相干斑抑制技术,研究了两种基于ICA的极化SAR图像相干斑抑制方法,并分析了其优缺点及应用条件。实验结果表明:基于独立分量分析的方法能有效降低相干斑噪声,较好地保留边缘纹理信息,是一种有效的相干斑抑制方法。     

一种SAR目标属性特征提取算法

针对散射中心重叠的情况,利用散射中心空域及其散射机理的稀疏特性,提出一种基于全极化属性散射中心模型的合成孔径雷达目标属性特征提取算法.根据散射中心空域与散射机理的稀疏特性,对目标的极化分解系数矩阵分别施加行稀疏约束与矩阵稀疏约束.由于极化散射机理字典包含未知参数,在此采用坐标轮回下降法分别估计极化分解系数矩阵与极化散射机理字典,同时提取属性散射中心及其极化特征等属性特征.基于电磁计算数据的实验结果,验证了该算法能够利用极化信息提取散射中心的属性特征.     

Improved polarimetric SAR calibration algorithm considering channel noise

It is necessary to calibrate polarimetric SAR(Synthetic Aperture Radar) data in order to use the data for scientific applications. The present Ainsworth algorithm does not consider the cross-polarization channel noise in estimating the cross-polarization imbalance parameter and therefore the estimation of this parameter is not robust. To solve the above problem, an improved Ainsworth algorithm is presented, which takes the cross-polarization channel noise into consideration. This algorithm can preserve a high performance under the situations of difference cross-polarization channel noise powers and a low signal noise ratio. Experimental results based on simulated and real data confirm the effectiveness of the improved algorithm.     

简缩极化SAR模式下极化方向角的估计

利用简缩极化SAR模式下得到的散射向量对极化方向角的估计进行了推导。通过对圆极化形式的分析,将其用于简缩极化模式下的散射向量,利用简缩极化散射数据得到极化方向角的估计值。同时采用实测数据进行实验验证该方法,探讨了简缩极化模式下极化方向角估计的可行性和应用价值。     

Supervised polarimetric SAR classification method based on Fisher linear discriminant

A supervised polarimetric SAR land cover classification method was proposed based on the Fisher linear discriminant.The feature parameters used in this classification method could be selected flexibly according to land covers to be classified.Polarimetric and texture feature parameters extracted from co-registered multifrequency and multi-temporal polarimetric SAR data could be combined together for classification use,without consideration of the dimension difference of each feature parameter and the joint probability density function of those parameters.Experimental result with AGRSAR L/C-band full polarimetric SAR data showed that a total classification accuracy of 94.33% was achieved by combining the polarimetric with texture feature parameters extracted from L/C dual band SAR data,demonstrating the effectiveness of this method.