基于SAR图像极化特征和统计模型纹理参数的建筑物损毁评估

发布时间：2021-07-09 01:53

　　建筑物倒塌是造成灾害人员伤亡、经济损失的主要因素,灾后建筑物的倒塌程度是受灾严重程度的重要指标,因此,准确的评估灾后建筑物的损毁程度能为灾害救援和政府决策提供重要依据。合成孔径雷达（Synthetic aperture radar,SAR）是一种主动式遥感,由于其穿透性强,全天时、全天候的工作能力等优势,成为建筑物损毁评估的一种重要手段。本论文基于极化和纹理特征研究灾后SAR图像的建筑物损毁评估,主要的研究内容如下:1)为了使模型分解分量更接近城区的散射机制,提高倒塌建筑物提取的精度,改进了Freeman分解用于极化SAR（PolSAR）图像倒塌建筑物的提取。利用玉树地震后的RADARSAT-2 PolSAR数据验证了改进的Freeman分解对倒塌建筑物提取的有效性,但大取向角的完好建筑物容易被误分为倒塌建筑物。2)为了有效区分大取向角完好建筑物与倒塌建筑物,基于SAR数据G⁰分布纹理参数提出了一种能应用于单极化、双极化、全极化及简缩极化SAR的统计纹理特征G0-para。利用受试者工作特征（ROC）曲线和ROC曲线下的面积（AUC）评价纹理特征对倒塌和完好建筑物... 

【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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本论文技术路线流程图

(c) (d)图 2.1 SAR 图像几何特征：(a) 透视收缩；(b) 顶底位移；(c) 叠掩；(d) 阴影.2 相干斑噪声SAR 系统是在微波波段下基于相干原理成像的，SAR 图像的相干斑噪声基于相干原理成像系统固有的缺陷，是在雷达信号的回波中产生的。对于 SAR 系统，分辨单元总是大于工作波长，对于分布目标，每个分辨可以认为是有大量尺寸与波长相近的散射单元组成。这些散射单元在位置机的，距离雷达接收机的距离也是随机的，因此各散射单元反射回波的频相同，但相位却不同。假设噪声完全发育，即没有一个散射体起主要支配作么分辨单元的回波信号是该分辨单元内大量散射单元反射的电磁波共同作果，是各散射单元回波的矢量叠加。总回波可以表示为：e = e 中， 为分辨单元内散射单元的个数， e 为每个散射单元的回波。当散

图 2.2 SAR 相干斑形成示意图[15]SAR 图像由连续脉冲回波的相干处理生成。目标散射的总回波并不完全是由后向散射系数决定的，而是围绕后向散射系数随机起伏，造成相邻像素信号强度之间不连续，视觉上表现为颗粒状的噪声。相干斑降低了 SAR 图像的空间和辐射分辨率。SAR 图像质量严重受相干斑噪声的影响。单个像素的强度值不能代表分布目标的反射率，严重影响了 SAR 图像的可解译性和后续应用。相干斑噪声是电磁的真实测量，并不是真正意义上的噪声，研究 SAR 图像的相干斑统计特性有助于更好的提取所需的信息。2.2 SAR 数据的表征自 1978 年成功发射载有 SAR 传感器的 SEASAT 卫星以来，SAR 系统在地球观测领域表现出了卓越的能力。SEASAT SAR 推动了成像雷达从从单极化向多极化和全极化的发展。与单极化相比，双极化 SAR 在不同的收发极化组合下测量地物的极化散射特性。全极化 SAR 系统发射和接收水平和垂直极化的电磁波，从而


本文编号：3272772