基于合成孔径雷达的地表参数及森林树高反演
发布时间：2022-02-17 11:17
森林树高是计算森林碳汇的一个重要参数,为了提高大面积森林树高的提取精度,合成孔径雷达（SAR）在森林树高反演中的作用愈发凸显。本文根据合成孔径雷达数据特点、干涉SAR和极化干涉SAR的测量原理,研究基于单极化、双极化和全极化数据的一系列树高反演算法并进行算法改进,用ALOS-PALSAR数据和仿真SAR数据分别进行算法有效性验证。第一种算法中交叉极化（HV/VH）通道的后向散射强度与森林结构参数高度相关,建立ALOS-PALSAR的HV极化通道的后向散射系数与若尔盖原始森林实测高度、胸径之间的经验模型,发现呈负对数关系且相关性低,证明用单基线的后向散射系数回归模型不适用于地形复杂的高山区域森林树高估计。不同极化通道对应不同的地物散射相位中心,利用HH和HV极化通道的干涉相位之差提取若尔盖森林树高,反演结果严重低估,由此提出利用相干系数的sinc函数进行补偿,但算法仍然有局限性,补偿系数和相干系数的双重作用可能导致估计结果偏高。针对目前广泛使用的全极化干涉随机散射模型（Random Volume over Ground,RVoG）反演算法,提出相干幅度和相位最优化的三阶段改进反演算法,通...
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章 合成孔径雷达测量基本理论第二章 合成孔径雷达测量基本理论SAR 基本原理及关键技术成孔径雷达干涉测量的原理是利用不同入射角、满足干涉条件的两AR 复数图像所形成的干涉相位或者相干信息来反演地表三维地形、地物属性。根据干涉条纹中包含的斜距方向上的点与天线位置之差，度、雷达波束视向、波长、基线间的几何关系等，可以测量出图像上位置和变化信息[60]。SAR 干涉测量的三种工作模式中，前两者距离涉测量都要求双发双收模式，目前仅航空雷达天线可实现，而重轨干个天线，考虑到大气影响，该方法主要应用在星载 InSAR 系统上面
图 2-2 InSAR 处理流程图和配准。针对不同的干涉应用选取合适线过大则不能用于干涉处理，针对重轨好选择重轨时间最邻近的图像。两幅 SA的偏移，而地形变化对相位的影响非常大较大的测量误差，通常当图像的亚像元配以保证，才可以进行下一步操作。一般采亚像元级的配准精确度。相干图生成。配准后的复数图像进行共轭似然法估算相干系数。干涉相干系数不衡量干涉条纹的质量，其定义如下：*1 2* *1 1 2 2[ ][ ] [ ]E n nE n n E n n
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于简缩极化干涉SAR数据的森林垂直参数反演[J]. 郭胜龙,李洋,尹嫱,王建峰,洪文. 电子与信息学报. 2016(01)
[2]顾及地形因素的S-RVOG模型和PD相干最优算法联合反演植被高度[J]. 解清华,汪长城,朱建军,付海强. 测绘学报. 2015(06)
[3]基于林分结构响应的PALSAR森林结构参数估测[J]. 赵明瑶,刘会云,张晓丽,焦志敏,姚智,杨铭. 北京林业大学学报. 2015(06)
[4]多基线干涉层析SAR提取森林树高方法研究[J]. 李文梅,陈尔学,李增元. 林业科学研究. 2014(06)
[5]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)
[6]基于散射机制分解的ESPRIT植被高度反演新方法[J]. 宋桂萍,左廷英,汪长城,解清华,付海强. 现代测绘. 2013(05)
[7]利用ALOS PALSAR双极化数据估测山区森林蓄积量模型[J]. 王晓宁,徐天蜀,李毅. 浙江农林大学学报. 2012(05)
[8]基于ENVISAT ASAR数据的高山松林蓄积量估测模型研究[J]. 李毅,徐天蜀,王晓宁. 中南林业调查规划. 2012(01)
[9]INSAR技术在北京来广营地区地面沉降监测中的应用[J]. 王颖. 城市地质. 2011(04)
[10]合成孔径雷达影像地形校正半经验模型[J]. 鲍艳松,王军战,张友静,屈建军,张伟民,陈晨. 测绘学报. 2011(04)
博士论文
[1]极化干涉SAR层析估测森林垂直结构参数方法研究[D]. 李文梅.中国林业科学研究院 2013
[2]合成孔径雷达干涉与极化干涉技术研究[D]. 杨震.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2003
硕士论文
[1]多维度SAR森林及其类型分类识别方法研究[D]. 王馨爽.西安科技大学 2013
[2]极化干涉SAR植被高度反演算法研究[D]. 宋桂萍.中南大学 2013
[3]喀斯特贵阳市4种森林生物量和碳储量研究[D]. 曹娟.中南林业科技大学 2012
[4]干涉合成孔径雷达成像及其遮盖式干扰技术研究[D]. 汪珺.西安电子科技大学 2012
[5]低相干雷达干涉信息相位解缠技术研究与应用[D]. 杨秋玲.成都理工大学 2011
[6]森林生物量微波遥感估测模型[D]. 宋茜.东北林业大学 2011
[7]天基InSAR数据处理软件的设计与实现[D]. 苏世东.国防科学技术大学 2009
[8]PolInSAR地表参数反演方法研究[D]. 韩迪.电子科技大学 2009
[9]合成孔径雷达成像算法研究[D]. 宋娜.南京理工大学 2008
[10]InSAR技术及其在地表形变监测中的应用研究[D]. 周建民.河海大学 2006
本文编号：3629337
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章 合成孔径雷达测量基本理论第二章 合成孔径雷达测量基本理论SAR 基本原理及关键技术成孔径雷达干涉测量的原理是利用不同入射角、满足干涉条件的两AR 复数图像所形成的干涉相位或者相干信息来反演地表三维地形、地物属性。根据干涉条纹中包含的斜距方向上的点与天线位置之差，度、雷达波束视向、波长、基线间的几何关系等，可以测量出图像上位置和变化信息[60]。SAR 干涉测量的三种工作模式中，前两者距离涉测量都要求双发双收模式，目前仅航空雷达天线可实现，而重轨干个天线，考虑到大气影响，该方法主要应用在星载 InSAR 系统上面
图 2-2 InSAR 处理流程图和配准。针对不同的干涉应用选取合适线过大则不能用于干涉处理，针对重轨好选择重轨时间最邻近的图像。两幅 SA的偏移，而地形变化对相位的影响非常大较大的测量误差，通常当图像的亚像元配以保证，才可以进行下一步操作。一般采亚像元级的配准精确度。相干图生成。配准后的复数图像进行共轭似然法估算相干系数。干涉相干系数不衡量干涉条纹的质量，其定义如下：*1 2* *1 1 2 2[ ][ ] [ ]E n nE n n E n n
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于简缩极化干涉SAR数据的森林垂直参数反演[J]. 郭胜龙,李洋,尹嫱,王建峰,洪文. 电子与信息学报. 2016(01)
[2]顾及地形因素的S-RVOG模型和PD相干最优算法联合反演植被高度[J]. 解清华,汪长城,朱建军,付海强. 测绘学报. 2015(06)
[3]基于林分结构响应的PALSAR森林结构参数估测[J]. 赵明瑶,刘会云,张晓丽,焦志敏,姚智,杨铭. 北京林业大学学报. 2015(06)
[4]多基线干涉层析SAR提取森林树高方法研究[J]. 李文梅,陈尔学,李增元. 林业科学研究. 2014(06)
[5]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)
[6]基于散射机制分解的ESPRIT植被高度反演新方法[J]. 宋桂萍,左廷英,汪长城,解清华,付海强. 现代测绘. 2013(05)
[7]利用ALOS PALSAR双极化数据估测山区森林蓄积量模型[J]. 王晓宁,徐天蜀,李毅. 浙江农林大学学报. 2012(05)
[8]基于ENVISAT ASAR数据的高山松林蓄积量估测模型研究[J]. 李毅,徐天蜀,王晓宁. 中南林业调查规划. 2012(01)
[9]INSAR技术在北京来广营地区地面沉降监测中的应用[J]. 王颖. 城市地质. 2011(04)
[10]合成孔径雷达影像地形校正半经验模型[J]. 鲍艳松,王军战,张友静,屈建军,张伟民,陈晨. 测绘学报. 2011(04)
博士论文
[1]极化干涉SAR层析估测森林垂直结构参数方法研究[D]. 李文梅.中国林业科学研究院 2013
[2]合成孔径雷达干涉与极化干涉技术研究[D]. 杨震.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2003
硕士论文
[1]多维度SAR森林及其类型分类识别方法研究[D]. 王馨爽.西安科技大学 2013
[2]极化干涉SAR植被高度反演算法研究[D]. 宋桂萍.中南大学 2013
[3]喀斯特贵阳市4种森林生物量和碳储量研究[D]. 曹娟.中南林业科技大学 2012
[4]干涉合成孔径雷达成像及其遮盖式干扰技术研究[D]. 汪珺.西安电子科技大学 2012
[5]低相干雷达干涉信息相位解缠技术研究与应用[D]. 杨秋玲.成都理工大学 2011
[6]森林生物量微波遥感估测模型[D]. 宋茜.东北林业大学 2011
[7]天基InSAR数据处理软件的设计与实现[D]. 苏世东.国防科学技术大学 2009
[8]PolInSAR地表参数反演方法研究[D]. 韩迪.电子科技大学 2009
[9]合成孔径雷达成像算法研究[D]. 宋娜.南京理工大学 2008
[10]InSAR技术及其在地表形变监测中的应用研究[D]. 周建民.河海大学 2006
本文编号：3629337
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