双极化干涉SAR林下地形反演

发布时间：2021-01-15 05:25

　　传统InSAR技术所测得的高度通常介于地表和植被冠层顶部之间,无法准确获取林下地形信息,极化干涉SAR（PolInSAR）由于具备区分同一分辨单元内不同散射体的能力使得林下地形测绘成为可能。但是,现有方法主要依赖于全极化SAR数据,而全极化SAR数据采集不利于星载SAR系统兼顾高分辨率、大覆盖范围及短重返周期。为此,文中提出基于双极化PolInSAR数据的林下地形反演方法,其核心思想将全极化相干区域估计策略推广到双极化干涉数据。在此基础之上,结合PolInSAR散射模型实现地表干涉信号的提取,并用于林下地形反演。最后,选取覆盖针叶林区的机载E-SAR L、P双极化SAR数据对方法进行验证。实验结果表明,双极化PolInSAR反演林下地形的精度接近全极化PolInSAR的结果,优于传统InSAR技术的反演精度。此外,分析不同双极化组合方式对林下地形反演结果的影响,发现HH和HV极化组合方式更适用于林下地形的反演。该研究对星载SAR系统极化模式的优化以及建立大范围林下地形测绘方法具有重要的参考价值。 

【文章来源】：测绘工程. 2020,29(05)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

林下地形反演具体流程

合成图

表2 SAR影像参数信息表 m 波段 极化方式 飞行高度 方位向分辨率 距离向分辨率 P波段/L波段 HH/HV/VH/VV 约3 000 2.0/0.95 1.5/1.5为验证林下地形精度，本文以LiDAR DEM作为参考数据，得到各林下地形反演结果对应的残差图，如图5所示。可以看出，双极化PolInSAR结果残差接近全极化，且HH InSAR残差远大于二者。为了对反演结果进行定量分析，分别计算3组数据反演结果对应的均方根误差（root-mean square error,RMSE），如表3所示。该结果表明，仅通过双极化PolInSAR得到与全极化PolInSAR相当精度的反演结果,且均优于HH InSAR的反演结果。说明通基于双极化PolInSAR的林下地形反演方法具有一定的实用性。此外,可以发现通过P波段数据的反演结果均优于L波段数据的反演结果,这也与长波长SAR具有较强的穿透能力,更适用于林下地形反演的结论是一致的。

【参考文献】：
期刊论文
[1]InSAR林下地形测绘方法与研究进展[J]. 朱建军,付海强,汪长城.  武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[2]InSAR变形监测方法与研究进展[J]. 朱建军,李志伟,胡俊.  测绘学报. 2017(10)
[3]基于极化干涉SAR反演植被高度的改进三阶段算法[J]. 许丽颖,李世强,邓云凯,王宇.  雷达学报. 2014(01)



本文编号：2978317