基于时间序列雷达干涉测量的钱塘江海塘形变分析

形变监测是海塘安全运行的重要组成部分。本文利用杭州地区2006年—2010年获取的31景EnvisatASAR影像,根据MTInSAR(Multi-Temporal In SAR)方法,综合提取PS(Persistent Scatterer)和DS(Distributed Scatterer)点,得到密集的钱塘江海塘形变的In SAR测量结果。与28个点的水准数据对比表明,两者的平均误差为0.436 mm,最大误差为5.016 mm,验证了In SAR技术毫米级的测量精度和准确性。通过这两种数据的时间序列分析发现,海塘的沉降在空间上具有连续性,其空间分布呈现为单峰下沉曲线;在时间上,则具有明显的线性变化规律,并伴随有短时间范围的小幅度波动。     

青海玉树地震差分干涉雷达同震形变测量

2010-04-14青海玉树发生7.1级地震后,作者利用震前和震后获取的日本ALOS卫星PALSAR遥感数据,开展了差分干涉雷达(D-InSAR)地震同震形变测量与分析。结果表明:玉树地震引起较大范围地表变形,地震变形沿玉树—甘孜断裂带向南东东方向扩展,在N33.7°,E96.81°附近达到最大形变量,D-InSAR监测到雷达视向上的最大形变量为35cm。地表形变特征对于评价玉树地震破坏程度、推断断层性质、研究地震形变和地震孕育特征具有重要的参考价值。     

结合贝叶斯理论和MRF的主被动遥感数据协同分类

提出一种基于贝叶斯理论和马尔科夫随机场MRF(Markov Random Fields)的主被动遥感数据协同分类方法。该方法依据光学与微波遥感数据在地物提取中的各自优势,首先对ASAR后向散射系数进行入射角归一化,然后构建一种基于贝叶斯理论和MRF的分类器,以归一化后的ASAR双极化数据与TM7个波段共同参与分类。分别对ASAR入射角归一化的有效性和主被动协同的必要性进行验证,结果表明,采用本文方法的分类精度达到89.4%,较未进行角度校正的主被动数据协同分类的精度提高了4.1%,较单独TM分类的精度提高了11.5%,体现出主被动遥感数据协同在分类上的潜力。     

利用双极化微波遥感数据反演土壤水分的新方法

提出了一种基于微波双极化数据的土壤水分反演经验模型,该模型引入了新的综合粗糙度参数Rs=S2/L(1/2)来描述地表粗糙状况,将两个粗糙度参数均方根高度S和相关长度L合二为一,因而模型的未知量仅为Rs与法向菲涅尔反射系数Г0。基于AIEM模型数值模拟,建立了后向散射系数与Rs、Г0的经验关系,并利用两个极化的微波数据同时反演得到粗糙度参数Rs和Г0,进而得到地表土壤水分。实测数据表明,该模型反演的土壤水分与地表实测值相关性较高(R2=0.681,RMS=0.043),在土壤水分反演方面具有较大的潜力。     

罗布泊“大耳朵”成因的体散射特性模拟与分析

根据SAR信号对干燥地表的穿透性能,在对罗布泊湖盆区域复杂散射机制深入分析的基础上,结合野外考察和实验室测量的数据,利用双层散射结构模型对湖盆区域的微波散射特性进行描述,并对次地表稳定沉积物的体散射分量进行模拟.为了对模型进行验证,本文利用Cloude极化分解方法将ALOS PALSAR数据进行散射机制的分解,并以体散射贡献量作为标准数据,与模型模拟的结果进行对比,得到的水平和垂直极化方式的均方根误差分别为1.62%和1.68%,证明了模型的可用性和有效性.同时,对模型的相关参数进行扩展分析,结果表明,次地表稳定沉积物是罗布泊古湖盆演化结果的直接反映,沉积物的含盐量是罗布泊"大耳朵"特征形成的根本原因.     

基于Radarsat-2数据的星载SAR正射校正和地形辐射校正方法研究

地形对雷达影像的几何和辐射特性都有强烈的影响.对雷达影像进行定量分析和参数提取之前,必须对SAR影像进行精确的几何校正和辐射校正,消除地形的影响.基于RD定位模型和数字高程模型建立一种正射校正和地形辐射校正(TRC)方法.通过试验,从定性和定量两方面评价正射校正和地形辐射校正结果的有效性.比较基于投影角和基于局部入射角...     

基于多源空间数据的河道水域变化监测方法研究

近年来,随着经济社会的快速发展,河道水域占用情况日益增多,严重影响河道防洪、排涝等正常水域功能的发挥。以浙江省省级河道为例,以覆盖浙江全省的高分辨率航片、省级基础地理信息数据等多源空间数据为基础,结合测绘和水利标准,提出基于多源空间数据的河道水域变化监测方法。方法充分利用高精度的基础测绘空间数据,保证成果的可靠性,同时符合水利部门的规定,能够满足水利部门的实际需要。研究结果表明,2008-2012年间,浙江省省级河道水域减少情况严重,主要减少类型为建设用地。方法为水利部门全面、客观地掌握水域的无序占用情况提供了一种有效手段。     

多时相全极化SAR数据融合方法与土地覆盖分类研究

结合多时相和全极化SAR数据在地表覆盖分类中的优势,通过融合多时相全极化SAR数据,降低雷达图像上斑点噪声的影响,开展土地覆盖分类研究。以贵州扎佐林场大约12 km×17 km的区域为研究区,使用6个不同时期的RADARSAT-2全极化数据进行地表覆盖分类研究。研究结果表明:不同地物的后向散射机制有很大区别,且对应的后向散射系数随时间的变化规律也各不相同;该方法能有效区分人工建筑、森林、农田和水体等地物,斑点噪声得到有效抑制,图像质量,特别是视觉效果大为改善。     

动态海面上方船舶六自由度运动仿真

在Fudide-Krylov假设条件下,依据船舶分离建模理论在固定和运动坐标系中计算海面船只六自由度运动数学模型。主要包括:对风、浪、流的单独建模并进行矢量叠加,并在风浪流联合作用下对船舶六自由度运动构建简化的数学建模,完成实时仿真。基于Simulink和V-Realm Builder虚拟现实技术创建船舶运动模型、海洋表面环境及船只的几何模型,对船舶六自由度运动进行视景仿真,给出了有风无浪、有浪无风和风浪兼有三种情况下船只旋回路径和船舶运动轨迹。在VR视景浏览器中创建动态海面上船舶六自由度运动模型,不仅易于实现且结果逼真。得到的结果为进一步研究动态船只目标声散射特性的精确预报提供基础。     

双视向补偿最佳入射角组合研究

为了解决高分辨率合成孔径雷达双视向补偿的最佳入射角组合问题,提出了一种基于数据模拟的最优化选择方法.该方法利用DEM数据模拟2个视向不同入射角下的叠掩和阴影掩模图像,用补偿效果作为评价函数选择最佳的入射角组合.将该方法应用于地形平缓、适中和陡峭3个实验区的结果表明,该方法可以快速有效地获得最佳入射角组合,为双视向补偿应用中的SAR图像数据订购提供了科学依据,是SAR图像双视向补偿不可或缺的环节.