环境小卫星S波段SAR监测土壤水分变化应用分析

通过IEM正演模型的模拟数据，发展了一种用S波段(3.0GHz)、VV极化数据反演土壤含水量相对变化的算法；选择典型的土壤含水量、地表粗糙度及入射角变化范围，模拟出两幅SAR图像，并把该算法应用到模拟图像中，对算法进行验证和改进； 将结果与输入值对比，结果表明，该算法能较好地提取土壤含水量时间和空间变化信息。     

资源一号02C卫星PMS数据特性分析

首先介绍了资源一号02C卫星PMS数据的基本参数;再通过目视判读与定量分析相结合的方法,重点从清晰度、波段统计、相关系数、主成分分析、图像几何质量等方面对PMS数据特性进行了分析;最后根据分析结果,提出了可行性意见,为PMS数据在地质矿产实际中的应用提供参考。     

结合InSAR和独立成分分析的衡水市地面沉降研究

针对地下水的过度开采容易导致地面沉降问题,为了更好地管理地下水开采,防控地面沉降,该文结合使用了InSAR时序数据和ICA方法,将衡水市部分地区2017—2020年地面沉降分解为3个模式,并结合地下水等数据对独立成分的时空特征进行分析。通过IC时间序列与地面沉降序列较高的相关系数(0.98、0.74和0.84以上),验证了独立成分时间序列与地面沉降的一致性;通过各分量的贡献占比,可知地面沉降的主导成分;IC3与地下水的相关系数(0.9以上)表明IC3受到地下水变化的控制。实验结果表明,研究区地面沉降有长期沉降、城市生活和工业用水引发的沉降以及季节性沉降3种沉降模式,其中长期沉降为地面沉降的主导成分,季节性沉降与冬小麦-夏玉米的耕作制度有关。     

下行L波段轨道法时间比对计算模型误差分析

通过星地时间比对可以实现地面站与卫星之间的时间同步,主要采用的星地时间比对方法有星地无线电双向比对、卫星激光双向测距比对、下行L波段轨道法比对、伪码与卫星激光测距比对和伪距与星地测距比对等。本文介绍了下行L波段轨道时间比对法在地心惯性系中的计算模型,对影响下行L波段轨道法时间比对精度的主要误差源进行了详细分析。     

延安新区地面沉降分布及影响因素的时序InSAR监测分析

在时间序列合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar, InSAR）形变监测研究中,常规三角反射器越来越多地被用作点目标,但在升降轨观测场景下无法同时满足获取多角度形变信息的要求,需要针对特定数据类型量身定制满足监测需求的角反射器。构建了一套角反射器设计和精度验证方案,根据X波段雷达卫星拍摄特点设计了同时满足升降轨监测场景双向可调节矩形角反射器,并将其布设在监测区公路边坡上,通过人工模拟二维形变场验证时间序列InSAR对双向矩形角反射器的探测精度。实验结果表明,在有效消除像素点旁瓣效应的情况下,所设计的双向矩形角反射器后向散射信息最强像素点被识别;精确计算出在2018-05-13—2018-05-24期间,有2个角反射器发生了移动,形变探测的中误差为0.6 mm。时间序列InSAR对设计的双向矩形角反射器形变具有很高的敏感度。     

L2C监测跟踪网信噪比SNR数据质量分析

本文从L2C监测跟踪网的数据出发,分析了其中六个监测站的信噪比(SNR)数据。首先分析了未调制L2C码卫星的L1载波和L2载波的信噪比,得出此时的L2的信噪比数值相对较小(L1载波的信噪比均值与L2的信噪比均值差异最大为19.1dB)且稳定性较差;随后分析了调制有L2C码的卫星的L1载波和L2载波的信噪比,得出现代化后的L2载波信噪比与L1载波的信噪比基本一致(两个信噪比之差基本上在5dB左右);进而得出结论:调制有L2C码的L2载波具有更好的数据稳定性和抗干扰能力,且具有易于捕获的特点。     

高分辨率SAR数据在土地利用监测中的应用研究

随着高分辨率SAR卫星的陆续发射,其全天时、全天候、高效、准确获取地表数据的能力日益展现出明显的优势。在当前土地资源管理不断要求加快监测周期、扩大应用领域、提高监测成效的紧迫形式下,对SAR数据的深入研究与工程化应用已成为当务之急。本文以土地利用的监测实践为依据,系统分析了SAR传感器的数据基础、影像特征和基于实际应用而需要继续拓展的研究领域。     

高光谱数据的波段序结构分析与应用研究

把高光谱数据近似于连续的细分波段作为波段序列数据,由此提出波段序结构分析技术,主要包括波段序列直方图、左(右)偏度参量分析、相关(似)矩阵分析和回归偏度分析等。通过对波段序结构分析技术在高光谱数据的统计特征分析与数据质量评价、"蚀变异常"信息潜在性评价与特征波段选择及矿物蚀变信息提取等几个方面的应用研究与实践,阐述了这一技术思想的科学性与实用价值。     

GPS现代化后L2C的信号质量分析

分析了L2C码的主要作用,比较了GPS现代化后L2载波信噪比的变化特点,阐述了伪距观测值的噪声水平。     

InSAR地表沉降监测在豫北平原的应用研究

以华北平原(河南部分)为研究对象,采用短基线集InSAR监测技术,基于RadarSat-2雷达图像数据,以形变监测为需求,对该区域开展地表沉降监测,并分析其成因.整体反演沉降区与城市发展形成的地下水漏斗区、地热应用密集区以及濮阳油田开采沉降区的空间分布基本吻合,进一步证明人类社会活动是形成地表沉降的重要因素.     

Using SAR Images to Detect Ships From Sea Clutter

An innovative constant false alarm rate (CFAR) algorithm was studied for ship detection using synthetic aperture radar (SAR) images of the sea. Two advances were achieved. An alpha-stable distribution rather than a traditional Weibull or -distribution was used to model the distribution of sea clutter. The distribution of sea clutter in a SAR image was typically heterogeneous, caused mainly by variable wind and current conditions. Image segmentation was carried out to improve the homogeneity of the distribution in each subimage or region. In comparison with ship detection using the CFAR algorithms based on the Weibull or K -distribution, our algorithm detected the most number of ships with the smallest number of false alarms.     

利用SAR数据研究南极Grove山地区冰流运动特征

Grove山地区是我国南极PANDA断面考察的重点研究区域之一。本文利用35 d时间间隔的Envisat ASAR数据,分别采用DInSAR、偏移量跟踪以及两者相结合的方法提取了该区域冰面流速信息,描述了该区域复杂的冰流运动特征,并对Grove山核心区的冰流运动特征进行分析。利用GPS实测数据和MEaSUREs流速进行精度分析,说明了结果的可靠性,并利用2006、2007和2009年三期南极冬季SAR数据提取了Grove山地区冰流速,发现该区域冰流速无明显年际变化。     

利用L波段星载重复轨道干涉SAR提取DEM及大气效应分析

以四川省茂县、安县地区的ALOS PALSAR L波段雷达影像为数据源,在对地形复杂区的配准、解缠等算法研究的基础上,结合SAR特有的成像几何结构,对两幅SAR图像进行快速自动配准,配准误差小于0.2个像元;在去除平地引起的干涉相位变化后,运用MCF对缠绕相位进行解缠,在此基础上提取研究区的数字高程模型(DEM),分析发现精度受多种因素影响,其中波长较长的L波段数据比波长较短的时间相关性好,此外为消除大气效应,采用改进的相位累积法去除大气的影响,在一定程度上提高DEM精度。其误差范围在±10m左右,对快速提取地形信息具有一定的借鉴意义。     

利用三频数据组合探测不敏感周跳

针对全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）信号中部分周跳难以探测的问题,在三维坐标系中分析了不敏感周跳的产生及分布,研究了探测阈值对不敏感周跳的影响,进而研究了多个组合量联合探测周跳的效果,提出了针对不敏感周跳的组合系数选取方法。该方法根据不敏感周跳的探测量构建组合系数的函数模型,在所有可能的三频无几何相位（geometry free combination,GF）组合系数中选取最敏感的组合系数,可探测3个频点上跳变量相近的不敏感周跳。北斗三频实测数据证实,多个GF组合有效提升了不敏感周跳的探测概率,数量以两个为宜,选取的组合量有效提升了不敏感周跳的探测概率。     

面向城市地物分类的L波段SAR影像极化特征提取与分析

针对ALOS PALSAR全极化数据提取了多种极化特征,分析其对人工地物、裸地、农田、林地、水体5种典型地物的提取能力。实验结果表明,利用全极化SAR影像提取的极化特征可以较好地区分城市典型地物类型,并且全极化数据的地物区分能力优于双极化数据。对于单一时相的数据分类结果而言,人工地物与其他非人工地物的极化特征差别最大,水体与林地也较容易区分,而裸地和农田容易混淆。     

一种从ERS-1SAR海洋图像中检测船舶航迹的算法

简单介绍了船舶航迹的几种模式,分析了单纯运用Ｔａｄｏｎ变换方法检测航迹的４个局限,并针对这些局限提出了一种检测航迹的思想－－先进行斑点噪声的抑制,然后用生理视觉的静态轮廓系统对图像进行处理,最后应用Ｒａｄｏｎ变换的方法来突出航迹的线性特征。我们用ＥＲＳ－１ ＳＡＲ海洋图像进行了测试,结果表明这一方法比单纯应用Ｒａｄｏｎ变换的方法更为前效。     

基于SAR数据的鄱阳湖水体提取及变化监测研究

以C波段Envisat ASAR和L波段ALOS PALSAR交替极化模式的数据为数据源,分析了鄱阳湖主要地物的散射特性,并分别引入纹理特征和不同极化通道间的极化差和极化比等参数增强地物的表征;应用主成分变换对地物的参数向量进行特征提取,增强水体与其他地物的差异,并在第一主成分中选择适当阈值,准确提取出不同时期的鄱阳湖水体信息。实验表明,用上述方法提取水体信息的精度比直接使用地物后向散射系数的监督分类法提取精度要高得多。通过分析和对比上述不同波段SAR数据中水体与其他类别间的Jeffries-Matusita距离可以看出,C波段SAR数据提取鄱阳湖水体的精度比L波段高。并给出了鄱阳湖水体在2007年春、夏和冬3个季节中水域面积的动态变化情况。     

基于Freeman散射熵和各向异性度的极化SAR影像分类算法研究

极化SAR影像中阴影、水体和裸露的耕地3种地物类型有非常相似的极化散射特性,常规基于非相干分解的分类方法难以将其有效地区分。对此,本文引入基于Freeman分解的散射熵Hf和各向异性度Af两个特征参数,并将其用于极化SAR影像分类。首先利用Hf和Af参数将阴影和水体提取出来,然后将其他地物按散射机制分为3大类,并对每一类再次利用Hf和Af参数进行细分,最后通过基于Wishart分布的聚类和迭代分类,得到最终的分类结果。通过利用Radarsat-2在河南登封获取的全极化SAR数据进行试验,表明该算法执行效率高,能够有效地区分阴影、水体和裸露的耕地,并且对其他地物类型也有很好的分类效果。     

机载X波段极化干涉SAR数据非监督分类方法研究

针对经典极化分类算法在处理机载X波段SAR数据时将过多地物分为体散射类型,并且容易受噪声影响,分类结果存在大量误分现象的问题,通过对机载X波段SAR数据非监督分类方法的研究,提出将极化干涉信息用于机载X波段极化干涉SAR数据的分类。通过运用极化干涉数据进行目标分解得到参数A1和A2对数据进行初始分类,然后结合改进的Wishart最大似然分类算法来进行地物的自适应分类。实验结果表明,该方法能有效避免平地效应的影响,抗噪性好,能正确区分三种典型散射类型,分类效果明显优于极化分类效果。     

Optimum Data Vector Approach to Multibaseline SAR Interferometry Phase Unwrapping

Phase unwrapping is a key problem not only in all quantitative applications of synthetic aperture radar (SAR) interferometry but also in other fields. In this letter, a new phase unwrapping approach is investigated. Our study is based on the model of the optimum data vector. In order to autocoregister the SAR images, the proposed method takes advantage of the multibaseline optimal weighted joint data vector by extracting all the coherence information available in the neighboring pixels. Moreover, the method employs the projection of the joint signal subspace onto the corresponding noise subspace to estimate the unwrapped interferometric phases (or the terrain heights). The proposed method can accurately determine the dimensions of the noise subspace and provide the robust unwrapped interferometric phases even in the presence of the large image coregistration errors. Moreover, the multibaseline processing idea is a combination of data optimization, image coregistration, interferogram filtering, and phase unwrapping.