基于PolSAR-PolInSAR的目標(biāo)檢測(cè)和建筑物參數(shù)提取方法研究.pdf

1、極化合成孔徑雷達(dá)(PolSAR)圖象中目標(biāo)散射特征與材質(zhì)介電常數(shù)、結(jié)構(gòu)、指向等目標(biāo)參數(shù)以及雷達(dá)工作頻率、成像幾何關(guān)系、極化方式等雷達(dá)參數(shù)有關(guān)。極化干涉合成孔徑雷達(dá)(PolInSAR)既具有干涉雷達(dá)(InSAR)對(duì)目標(biāo)散射體的空間分布和高度很敏感的特性,同時(shí)又具有PolSAR對(duì)目標(biāo)形狀和方向很敏感的特性。利用多波段PolSAR進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和利用PolInSAR進(jìn)行目標(biāo)物理參數(shù)的提取是SAR圖象解譯和應(yīng)用的熱點(diǎn)課題,具有重要的理論意義和實(shí)用

2、價(jià)值。論文立足于多波段PolSAR和PolInSAR圖象,以目標(biāo)檢測(cè)和物理參數(shù)提取為目的,重點(diǎn)圍繞多波段PolSAR目標(biāo)散射特性分析和目標(biāo)檢測(cè)、PolInSAR目標(biāo)分解以及PolInSAR目標(biāo)參數(shù)提取等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。
　　首先,本文在深入研究多波段PolSAR下自然植被目標(biāo)和人造目標(biāo)散射特性的基礎(chǔ)上,充分利用了不同波段PolSAR圖象提供的具有互補(bǔ)性和合作性的信息,提出了基于目標(biāo)分解模型的多波段PolSAR目標(biāo)檢測(cè)方法,

3、同時(shí)應(yīng)用極化指向角對(duì)多波段PolSAR目標(biāo)檢測(cè)進(jìn)行了改進(jìn)。采用了L波段PolSAR數(shù)據(jù)和C波段PolSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過協(xié)同處理不同波段下的散射機(jī)理成份,不僅容易檢測(cè)森林、建筑物和草地等區(qū)域,而且能夠檢測(cè)人造目標(biāo),甚至可以檢測(cè)森林覆蓋下的人造目標(biāo)。
　　其次,針對(duì)PolSAR目標(biāo)分解方法不能指示散射機(jī)理在垂直方向上的分布的問題,在對(duì)基于PolSAR數(shù)據(jù)的目標(biāo)分解方法進(jìn)行深入的研究和分析基礎(chǔ)之上,本文提出了基于Po

4、lInSAR數(shù)據(jù)的目標(biāo)分解方法。PolInSAR兼具有PolSAR數(shù)據(jù)和InSAR數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)的散射特性的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)提供了另一組全極化SAR數(shù)據(jù)。極化干涉目標(biāo)分解方法在利用PolInSAR數(shù)據(jù)求解散射機(jī)理功率的同時(shí),可以獲得散射機(jī)理在垂直方向上的分布。采用了L波段PolInSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行了極化干涉目標(biāo)分解方法的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用基于PolInSAR的目標(biāo)分解方法,既可以無(wú)需任何假設(shè)求出散射機(jī)理功率,又可以求出和散射機(jī)理相關(guān)的干涉相位。

5、
　　最后,針對(duì)低分辨率區(qū)域,往往建筑物目標(biāo)和自然目標(biāo)在同一分辨單元,導(dǎo)致不能準(zhǔn)確反演建筑物參數(shù)的問題,本文提出了一個(gè)適用于混合目標(biāo)區(qū)域的建筑物參數(shù)反演模型,把觀測(cè)數(shù)據(jù)和建筑物目標(biāo)參數(shù)聯(lián)系起來(lái)。建筑物區(qū)域往往有較高的空間相關(guān)性,即建筑物目標(biāo)和自然目標(biāo)等在同一分辨單元內(nèi)。為了準(zhǔn)確地從PolInSAR數(shù)據(jù)中提取建筑參數(shù),本文應(yīng)用極化目標(biāo)分解和極化相關(guān)系數(shù)來(lái)檢測(cè)建筑物區(qū)域,隨后應(yīng)用極化目標(biāo)分解方法和本文提出的極化干涉目標(biāo)分解方法從觀測(cè)數(shù)