高分辨率SAR影像的辐射特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

合成孔径雷达（syntheticaperture radar, sar）能够提供全天候条件下、具有高分辨能力的、详细的地面测绘资料和图像以及具有穿透性的观察视场这种能力对于民用遥感与军事侦察任务都是至关重要的。

因此，这就对高分辨率 sar图像的场景解译技术提出了更高的要求。

高分辨率 sar 场景解译技术的研究需要结合微波在不同地物场景类型成像的特点，分析各场景的幅度、相位和极化多种特征信息。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：合成孔径雷达是一种具有高分辨力的成像雷达，其原理是通过飞行载体运动来形成雷达的虚拟天线，从而获得高方位分辨的雷达图像数据。

与光学传感器相比，sar 具有全天时和全天候工作能力的独特优点。

通过对苏州地区多期terrasar数据的信息进行处理分析，对河流，建筑物 ，湿地等不同地物进行辐射特性研究，主要有散射特性研究，差分干涉测量研究，建筑物纹理成像研究等，通过这些细致方面的数据处理，再借助于envi,matlab等软件处理数据分析各个不同地物的辐射特性还原到sar影像，进而突出sar影像上的地物特征。

3. 研究的方法与步骤

（一）数据提取：查阅与SAR影像的辐射特性相关的国内外书籍、期刊、学术论文等资料，并进行整理与分析，为论文的写作提供扎实的理论基础。分析和研究国内外专业研究机构对SAR影像辐射特性所作的报告，从中发现问题及借鉴其研究方法。在熟练掌握SAR成像原理.特点及其处理过程的前提下，对当地苏州多期TerraSAR数据的分析，探索苏州各个不同种类的典型地物的辐射特性。（二）方法，算法：对SAR影像的辐射特性研究，基于所获得的数据，对苏州市内河流，植被，建筑物等进行散射特性，干涉特性，纹理和成像原理特性进行详细研究。比如说对水体散射研究，通过计算 Ｇamma分布的概率密度函数 ｆ和高斯分布的概率密度函数 ｈ 之间的均方根误差（ ＲＭＳ Ｅ ） 来获得目标阈值， 即对所有的可能阈值分别计算 ＲＭＳ Ｅ ， 当某个散射值所对应的 ｆ 和 ｈ 使得ＲＭＳ Ｅ达到最小时， 该散射值为目标阈值。再将各目标块的阈值均值作为全景阈值， 对图像进行分割。由于许多小的阴影部分的后向散射值与水体相似， 在二值图中也被提出， 因此需对分割后的二值图进行形态学处理， 包括腐蚀、 膨胀和去斑块，提取水体；再者，像对纹理和成像原理的研究，可以采用小波纹理分析方法进行处理；再如干涉SAR的原理是以SAR为基础发展起来的一种新型雷达"为了形成干涉,必须具有两个信号源,它采用两个在横向方向上相距一段距离的天线,同时观测同一被测地区,得到两幅被测地区的SAR复数图像数据(包括幅度信息和相位信息),经两幅图像的精确配准和干涉处理后,就可以利用天线和地面目标之间的立体几何关系,通过干涉相位图上的相位差(即斜距差)!雷达的辐射波长!天线对目标的几何视角!干涉的基线及天线距地面的高度,来推导出被测地区的各点地形高度"（三）工具，思路：根据不同典型地物在SAR影像中的表现出的不同特性，借助遥感软件ENVI或ERDAS或Matlab，对苏州的SAR遥感图像，分类提取地物特征。（四）结果分析：不同地物所表现出来的不同的辐射特性，反应在SAR影像上体现出不同的地物特征，两者密切相关。

4. 参考文献

[1] 麦特尔编（孙洪等译）。

合成孔径雷达图像处理。

电子工业出版社，2005[2] 廖明生，林珲。

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段（2022.1.202022.3.24）：2022.1.202022.3.15为准备工作阶段，包括查阅资料、实验数据收集等；2022.3.162022.3.24为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。二、研究工作开展阶段（2022.3.252022.5.19）：2022.3.252022.5.10为研究攻坚阶段，主要是研究论文撰写阶段；2022.5.112022.5.19为论文修改阶段，对前期工作进行修改和完善。三、论文提交阶段（2022.5.202022.6.10）2022.5.202022.5.30为毕业论文查重阶段；2022.6.012022.6.10为修改、打印、装订以及提交论文。