基于EM算法和单幅雷达图像阴影的控制点坡度校正

对在我国现有的条件下进行控制点坡度校正的必要性进行了阐述，并分析了EM算法。根据EM算法以及基于区域增长的余弦散射模型建立了控制点坡度校正模型，并用河北省张北地区的雷达影像进行了实验，取得了较高的精度初值。     

从单幅雷达影像提取地面高程信息

对目前存在的两种从雷达影像提取地面高程信息的方法进行了分析和评述,提出了用雷达测角从单幅雷达影像来获得地面高程信息的方法。该方法通过对雷达成像模型的分析,采用兰特平面来模拟地表面,并以此建立起后向散射模型,在模型已有的数学关系基础上推导出每点的高程增量表达式。然后运用积分对得到的高程增量进行求和来计算地面高程信息。但这样直接得到的结果较为粗糙（主要受到雷达斑点噪声和方位向不连续性干扰）,因此又提出用多行多个方向积分来消除雷达斑点噪声干扰的方法。最后为了进一步改善结果,引进模拟退火算法来进一步进行后处理,得到了满意的效果。     

从单幅雷达影像提取地面高程信息

对目前存在的两种从雷达影像提取地面高程信息的方法进行了分析和评述 ,提出了用雷达测角从单幅雷达影像来获得地面高程信息的方法。该方法通过对雷达成像模型的分析 ,采用兰伯特平面来模拟地表面 ,并以此建立起后向散射模型 ,在模型已有的数学关系基础上推导出每点的高程增量表达式。然后运用积分对得到的高程增量进行求和来计算地面高程信息。但这样直接得到的结果较为粗糙 (主要受到雷达斑点噪声和方位向不连续性的干扰 ) ,因此又提出用多行多个方向积分来消除雷达斑点噪声干扰的方法。最后为了进一步改善结果 ,引进模拟退火算法来进一步进行后处理 ,得到了满意的效果     

航天飞机极化干涉雷达数据反演地表植被参数

利用基于极化干涉测量的基本原理和相干散射模型。提出了基于模拟加温-退火算法的极化干涉雷达数据地表植被参数的反演算法，首先，对极化干涉测量的基本原理和一个考虑了地表和植被散射的二层相干散射模型进行了阐述。接着，对模拟退火算法的基本理论和基于模拟加温-退火算法的地表植被参数反演模型进行了论述，最后，利用和田地区1994年10月9日和10日的航天飞机SIR-CL波段单视散射短阵复数据进行了地表植被参数反演的计算，将反演结果与实测数据比较，表明该反演算法能以较好的精度获取地表植被的高度。     

目标分解技术在植被覆盖条件下土壤水分计算中的应用

目标分解技术利用协方差距阵的特征值和特征矢量，将极化雷达后向散射测量值分解为单向散射，双向散射和交叉极化散射三个分量，并建立了植被覆盖地表的一阶物理离散散射模型。通过分解的各分量与该模型的比较，建立重轨极化雷达测量数据估算土壤水分的方法，采用Washita‘92实验区多时相全极化L波段JPL/AIRSAR图像雷达测量数据，利用分解的散射测量值，我们评估了在同一入射角，单频（L波段），多路条件下，分解理论在进行土壤水分估计时减少植被影响的能力。结果表明利用目标分解理论和重轨极化雷达数据可以估算植被覆盖区域土壤水分的变化情况。     

利用后向散射特性从高分辨率SAR影像中提取建筑物高度

研究了一种基于雷达后向散射特性,从单张星载高分辨率SAR影像提取建筑物高度的方法。该方法通过检测建筑物二次散射强度,同时获取目标方位角、入射角等参数以及相关介质特性等信息,根据后向散射几何光学模型估算建筑物高度。实验验证了对于相当一部分典型建筑物都能够获得较为理想的高程估计值,进而证明了该方法提取建筑物高度的可行性和有效性。     

基于间断自适应MRF的相位解缠算法

合成孔径干涉雷达（InSAR）技术已被广泛应用于地面高程信息的获取。相位解缠作为其关键步骤直接关系到地表高程的提取精度。然而，相位解缠受相位连续性假设的限制无法识别间断相位，影响在陡峭地形区域的高程反演精度。针对上述问题，本文提出了一种基于间断自适应马尔可夫随机场模型（DA-MRF）的相位解缠算法处理间断相位。首先构建DA-MRF模型的能量函数能够自适应地在连续相位处保持像素连接，同时在间断相位处阻断像素连接；然后再利用图割算法优化能量函数，完成相位解缠。仿真和实测数据试验证明，本文方法与常用的相位解缠算法相比，具有更强的间断相位保持能力，更适用于地形变化剧烈场景中的地形重建。     

利用弹性反馈神经网络融合ASTER GDEM和SRTM1高程数据

由于数据获取与后期处理方式不同,先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型(advanced spaceborne thermalemissionandreflectionradiometerglobaldigitalelevationmodel,ASTERGDEM)和航天飞机雷达地形测绘任务(shuttle radar topography mission,SRTM)数据在高程精度上存在差异,采用弹性反馈（resilient backpropagation,RProp）神经网络算法对二者进行融合处理,实现优势互补以提升高程精度。选取两个黄土丘陵沟壑地貌样区分别用于模型建立与效果验证,1∶10 000高程精度为参考数据,在建模样区应用RProp神经网络算法构建ASTER GDEM高程校正模型、SRTM1高程校正模型、ASTER GDEM与SRTM1高程融合模型,同时应用误差反向传播(back propagation,BP)神经网络建立ASTER GDEM与SRTM1高程融合模型,将这些模型的高程精度优化效果进行对比,并在验证样区检验RProp融合模型的可行性。结果表明,RProp融合模...     

基于数字高程模型的天气雷达选址软件设计

针对各型天气雷达大量建设部署,却仍缺少准确直观判断单站雷达净空环境和组网雷达探测盲区分析软件的问题,设计开发了一种基于数字高程模型的天气雷达选址软件。软件使用雷达站点、数字高程模型、遮挡障碍物等地理信息数据,处理绘制单站雷达遮蔽角图、等射束高度图及组网雷达等射束高度拼图。通过Python语言编程,结合数字高程模型计算雷达站点的遮挡仰角、遮挡方位与等射束高度最大探测距离,分析所选站址净空条件。利用湖北省天气雷达网作为实际应用背景,与视程客观分析软件展开结果比对。实验结果表明：天气雷达选址软件应用数字高程模型等地理信息数据可算出拟选站址四周的遮挡情况,显示天气雷达的实际探测范围,为雷达建设组网提供技术支撑。     

一种基于空间虚拟场景的森林冠层雷达相干散射模型

建立了一种基于分形树和森林动态生长模型的森林冠层雷达相干散射模型.和非相干散射模型相比,相干散射模型不仅考虑了每个散射体的空间位置信息,还保留了后向散射信号中的相位信息.利用已建立的模型模拟了大兴安岭常青林场某一区域白桦纯林的雷达后向散射信号,验证结果说明模型是可靠的,是可以用来反演森林的几何结构和生物物理参数的.     

一种基于GPS信号的外辐射源雷达目标定位研究

利用GPS直达波方位角和俯仰角、目标反射波方位角和俯仰角来得到直达波与反射波之间的夹角。通过直达波到达雷达所用时间、直达波与反射波到达时间差以及直达波与反射波之间的夹角,可以得到目标与雷达之间的距离。用反射波的俯仰角和目标与雷达间的距离即可得到目标的坐标值。仿真了各种变量误差对目标与雷达间距离的影响。结果表明：若能把直达波和目标反射波角度测量误差以及信号时延误差控制在合理的范围内,该方法可以实现对雷达目标的有效定位。     

DEM Generation Combining SAR Polarimetry and Shape-From-Shading Techniques

Estimation of the polarization orientation angle shifts induced by terrain azimuth slope variations is a recently developed application in radar polarimetry. In general, without any prior knowledge on the terrain, two polarimetric SAR (POLSAR) flight passes are required to derive terrain slopes in perpendicular directions for digital elevation model (DEM) generation. Moreover, we note that SAR intensity is a strong indicator of the range component of the terrain slopes. In this letter, we developed a method for DEM generation requiring only one POLSAR flight pass, by combining orientation angle estimation and a shape-from-shading technique. In particular, when limited POLSAR data are available, this POLSAR technique provides an alternative way for DEM generation. National Aeronautics and Space Administration Jet Propulsion Laboratory (NASA/JPL) AIRSAR L-band POLSAR data over Camp Roberts, California, is used to demonstrate the results of the method proposed in this letter, and a DEM derived from simultaneously measured C-band interferometric SAR from NASA/JPL topographic SAR instrument is selected as the comparative ground truth to validate the effectiveness of this single POLSAR method. Analyses and discussions are also included in this letter.     

Polarimetric SAR Data Correction and Terrain Topography Measurement Based on the Radar Target Orientation Angle

Topographic variations caused by the range and the azimuth terrain slopes induce polarization orientation changes which cause the polarization to rotate about the line of sight. The existence of these variations reduce the accuracy measurement of geophysical parameters from polarimetric synthetic aperture radar (PolSAR) images. For this reason most inversion studies are best done in area of flat earth. In area which has significant terrain variations require compensation for topography. In real situations, terrain slopes rotate the polarization basis of the polarimetric scattering matrices by an orientation angle shift, and induce significant cross-polarization power. In this paper, two methods have been investigated using the polarimetric orientation angle (PAO): the first one involves the rotation of the polarimetric scattering and coherency matrices to achieve maximum azimuthally asymmetry for polarimetric data compensation to ensure accurate estimation of geophysical parameters in rugged terrain areas. The second approach has been developed which measures azimuth and range terrain slopes that are related to shifts in polarization orientation angle. Terrain elevation maps relative to a plane parallel to the radar line of sight can then be generated by integrating these slopes requiring only one PolSAR flight pass by combing orientation angle estimation and a shape-from-shading technique (SFS) which is mostly used by the computer vision community. Experimental results with C-band polarimetric RADARSAT2 data are used evaluate the data compensation algorithm and DEM generation.     

基于光照模型的遥感图像与DEM配准方法研究

针对遥感图像与DEM数据之间难以找到精确同名地物点而造成的配准精度较低问题,提出了一种基于光照模型的图像配准方法.该方法首先计算DEM数据中每一个像元的方位和坡度,并结合遥感图像成像时的太阳高度角和方位角,计算图像与DEM的地形光照模型,最后通过光照模型来辅助控制点的选取,从而实现图像精确配准.实验结果表明,该方法稳定...     

雷达卫星自动成图的精密干涉测量关键技术

本文介绍用于未来自动成图的数字摄影测量智能化新方法之一：精密干涉测量新方法。它采用合成孔径雷达干涉（interferometric SAR,InSAR）技术获取极高精度的地形信息,现已成为最有效的全球测图手段之一。本文提出了面向全球测图的精密干涉测量系统技术,其中包含测量检校技术、数据处理技术及数据后处理技术。首先,需采用定标设备对几何及干涉参数进行测量检校,主要包括方位向时间延迟、距离向时间延迟、大气延迟及基线误差等。其次,需采用检校参数进行干涉数据处理,获取高精度DEM数据,干涉数据处理的关键技术包括相位初值确定方法等。最后,采用区域网平差、长短基线组合及升降轨融合等后处理技术完成全球DEM数据的生产和精度的逐步提升。本文采用6景覆盖陕西地区的TanDEM-X数据进行了数据处理及后处理试验,并获取了山地区域高程精度为5.07 m,低相干面积为0.8 km²的DEM数据,这为我国1∶50 000乃至1∶25 000比例尺全球测图提供了技术参考。     

基于粗DEM的立体SAR像对配准

影像配准是雷达立体摄影测量技术获取数字高程模型的一个关键步骤,也是一大难点。为了能够自动而又稳健地获取高精度的立体SAR像对配准结果,文中设计一种基于粗DEM、距离多普勒SAR构像模型和基于区域逐级窗口的立体SAR像对配准方法。该方法采用距离多普勒SAR成像模型和粗DEM获取像素级的粗略配准结果。在此基础上,采用基于区域的逐级窗口配准方法获取高精度的配准结果。文中最后利用立体SAR像对进行实验研究。实验结果表明,设计的立体像对配准方法可行,其配准精度可以达到子像素级,距离向为0.3像素左右,方位向为0.1像素左右,完全能够满足雷达立体测图的要求,而且该方法还具有很好的稳健性。     

滑坡监测中点云数据分析

山体滑坡是不可逆转的自然灾害,实时监测滑坡绝对位移和相对位移,掌握滑坡形变的规律和趋势,可减少经济损失,保障经济发展。三维激光扫描技术是监测山体滑坡的主要方法之一,其关键是去除地表植被、建筑物等其他地物点云信息对地表模型的干扰,获得扫描区域高精度的DEM,进而得到准确的监测信息。因此本文重点分析并去除滑坡体各种干扰地物点云信息。     

隧道工程横向贯通误差的影响因素及其误差分析

影响隧道贯通误差的因素主要有洞内起始方位角、测角精度和测边精度,本文分析起始方位角、测边、测角对隧道贯通误差的影响,得到曲线型、直伸型两种隧道的公式,尤其是分析不同长度、不同精度、不同导线边长条件下横向贯通误差的变化,得出一定规律来指导实践。     

阴影区提取对高分辨率影像地形辐射校正的影响与分析

利用辐射传输机理对复杂山区进行地形辐射校正,可以全面地考虑太阳直接辐射亮度、天空散射辐射亮度及邻近地表反射辐射亮度3部分因素,从而取得较好的校正结果。遮蔽因子的准确提取是决定地形校正结果的关键因素。本文使用同一个辐射传输模型,针对同一片地表裸露山区的SPOT-5全色影像,分别使用对应的DEM和直方图阈值分割法计算遮蔽因子,并将得到的校正结果进行对比发现：在DEM精度不够高的情况下,使用直方图阈值分割法计算遮蔽因子,可以得到更好的地形校正效果,充分证明了直方图阈值分割法计算遮蔽因子的优势及使用价值。     

1：1万不同分辨率DEM提取坡度精度分析

分析了不同分辨率所提取地面坡度面积误差变化的规律，建立了坡度面积百分比平均误差与分辨率的线性函数关系，实例验证了其可由已知误差求得所需比例尺的分辨率范围。