全极化SAR数据校正

【摘要】：全极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种新型的遥感信息获取手段,更加完整的提供了关于目标的大量散射特性信息,在分类、目标检测、参数反演等方面具有独特的优势。但由于SAR成像时受地形影响较大,导致出现了一定程度上的几何畸变,提高了从全极化SAR数据中提取所需信息的难度。为提升全极化SAR数据的应用价值,需要通过对SAR影像进行正射校正处理,消除影像中诸如阴影、叠掩等几何畸变,最终生成一幅位于地图投影下的正射影像,为后续如分类、目标检测等处理提供高质量的影像数据。本文以贵州省花江地区作为研究区域,选择RADARSAT-2全极化SAR数据作为研究的基础数据,通过深入研究距离-多普勒(RD)定位模型,模拟了SAR影像成像过程,并对原始SAR影像正射校正,最后对全极化SAR数据进行极化方位角补偿。主要工作如下:第一,分析了不同坐标系下的RD定位模型的形式,概述了不同地理定位方法,从而为正射校正提供理论基础;第二,提出了在不对数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)进行一定角度旋转前提下,进行SAR影像模拟的算法,并以模拟SAR影像为桥梁,将原本无法产生关联的DEM坐标空间与原始SAR影像坐标空间实现了关联,最终完成了对原始SAR影像的正射校正;第三,在生成正射影像的同时,检测并标记出了发生叠掩和阴影等畸变区域,为提取其他专题影像信息提供素材;第四,采用外部DEM计算出极化方位角,以此补偿地形坡度对全极化SAR信息造成的变化。