星载ScanSAR成像研究

分析扫描模式合成孔径雷达不同于传统合成孔径雷达回波的时，频域特点。通过对不同成像方法及加拿大RadarSAT扫描模式雷达实际回波数据的理解，根据扫描模式雷达回波的特点，实现了全孔径RD算法，快速SPECAN算法和Chirp Scaling算法几种适合于扫描模式雷达波成像的算法，并在算法实现过程中结合实际数据讨论了抑制点目标回波旁瓣，实现快速距离走动校正，减弱Scalloping效应，抑制方位向重影，准确估计多普勒中心频率等问题，针对这些问题提出了一些新方法并通过模拟或实际数据成像进行了验证。     

反射率因子和径向速度共同约束反演多普勒雷达风场

多普勒雷达可以提供降水回波区的风场信息。为了充分运用雷达资料分析中小尺度天气过程,本文假设反射率因子在短时间内的运动满足拉格朗日守恒,提出了采用连续两次的反射率因子回波和径向速度数据共同约束的方法来反演风场,在反演过程中避免了对径向速度的分布进行假设。针对连续两个时次之间反射率回波运动中产生的不同程度的误差做了模拟风场试验,结果表明,当回波运动随机误差不超过40%时,反演结果较为可靠。另外,本文还利用此风场反演方法进行两次中尺度天气过程的实例分析。结果表明,该方法反演的风场与实际风场结构相符,具有一定的应用价值。     

基于预测树的天气雷达回波数据无损压缩

利用了各层回波图像间的相关系数建立预测排序树,采用了自适应算术编码实现天气雷达回波数据的无损压缩,实现了天气雷达回波数据的有效压缩。     

基于双极化差值指数的城市建筑用地信息提取研究

以福州市城区ENVISAT ASAR影像为例,研究城市建筑用地信息准确快速提取的原理和方法。通过对影像主要地物类型的极化特征分析,构建基于双极化雷达后向散射差值指数以突显城市建筑用地信息,并采用面向对象方法进行分类。该方法与基于单极化得到的分类结果相比,提高了精度。研究结果表明,该方法是一种快速准确提取城市建筑用地信息的有效方法,这为极化雷达影像数据在城市建筑用地方面的应用研究提供了一个新思路。     

用于海上溢油监测的航海雷达图像降噪技术研究

航海雷达溢油监测技术具有大范围目标探测、工作方式灵活、能够适应恶劣天气的优势。而海上溢油监测技术应用的航海雷达原始图像数据中,含有大量的同频干扰、斑点、假目标等噪声,处理上述噪声是航海雷达海上溢油监测技术研究的首要工作。本文基于先锁定噪声位置,再消除噪声的思想,提出了一种有效的航海雷达原始回波图像的降噪技术。以大连716溢油事故中采集得到的数据进行试验,并分析处理结果,这种方法不仅能够很好地消除干扰噪声,而且能够有效地保护航海雷达原始回波图像中的海浪信息,为溢油监测技术研究提供了良好的数据基础。     

卫星雷达高度计近海波形重构算法进展研究

目前,制约卫星雷达高度计继续发展的一个主要问题是近海海域数据精度较低,并且大范围不可用。在现有的科技条件下,解决该问题的有效方法是波形重构。本文首先介绍了卫星雷达高度计回波波形形成原理,接着对几种用于近海的经典波形重构算法以及几种改进算法做了综述。     

基于要素属性匹配的多图幅数据自动接边方法研究

按照现有的模式,数字地形图生产大多以图幅为单位,采用AUTOCAD等数据格式进行存储。而GIS入库要求数字地形图数据以行政区域等区块为单位存储。两种不同的存储方式使数字地图数据在入库后,要对居民地、道路、水系和管线等地形要素做接边处理。针对海量数字地形图数据入库后的接边问题,提出一种基于图幅边界缓冲区分析,兼顾要素属性匹配约束,实现多图幅数据自动接边的方法。该方法简单、智能、判断准确,极大提高了接边效率以及准确率,实际应用中取得了很好效果。     

SIMO-MIMO模式城市建筑群下视阵列SAR三维仿真

真实下视阵列SAR系统的缺失,给该技术数据获取及进一步技术研究带来了困难,下视阵列SAR三维仿真的研究具有重要意义。为了有效反映下视阵列SAR技术在建筑物耸立的城市区域的三维成像优势,本文采用单输入多输出（SIMO）和多输入多输出（MIMO）两种模式仿真了城市建筑群下视阵列SAR回波数据,并对两种模式的回波数据进行了三维距离多普勒成像处理,通过SIMO模式成像结果、MIMO模式成像结果分别与原始地形的差分对比,验证了本文方法的有效性及两种模式的优劣性。     

利用多时相雷达数据进行多云多雨地区的土地利用分类研究

光学遥感数据在多云多雨地区应用受到限制,而具有全天候、全天时的雷达数据在该类地区具有广阔的应用前景。本文采用3期ALOS PALSAR雷达数据对广东省东莞市进行土地利用分类研究。研究结果表明,多时相雷达数据相比单时相雷达数据可以提高土地利用分类精度;剔除土地利用变化信息、融合多时相雷达数据、选择合适的解译标志是多时相雷达数据进行土地利用分类的关键步骤。     

压缩感知窄带自旋目标雷达成像

对于高速自旋目标而言,为了获得聚焦效果良好的图像,通常要求雷达系统具有较高的脉冲重复频率(PRF)。当PRF不满足采样要求时,雷达接收到的通常是方位欠采样的回波数据,从而影响目标识别。本文根据压缩感知理论,结合自旋目标回波信号稀疏性的特点,建立方位欠采样的成像模型,并提出了基于压缩采样匹配追踪的窄带雷达高速自旋目标成像算法。该算法在对信号进行重构迭代中,采用回退策略,并结合回波信号稀疏性的具体参数,选取最优的支撑集,提高了算法的重构质量。仿真实验表明新算法在回波欠采样的情况下能很好地重构图像,尤其是在低信噪比的情况下。采用"误选数"和"均方误差"两个指标对CoSaMP算法重建信号的性能进行评价,结果表明该算法受雷达PRF和信噪比SNR的影响较小,算法稳定性好。     

单视SAR图像相干斑回波的特征分析与统计

高分辨率合成孔径雷达的相干斑是由雷达信号的干性引起的，并存在于所有相干图像中。根据SAR成橡机理，分析了产生的原因特征，给出了SAR相干斑的确切定义、统计方法。实验表明统计结果与传统方法相比更加精确。     

基于Google Earth的气象多参数综合显示系统

利用Google Earth平台,将天气过程中的雷电、红外云图、MICAPS高空图以及TMPA降水资料,通过编写KML/KMZ文件,建立了气象多参数综合显示系统。该系统平台的建立,可在三维空间中真实动态地再现天气的发生发展及演变过程。此平台将有利于灾害性天气成灾过程和物理机制的研究。     

桥梁振动监测雷达的设计与实现

针对传统桥梁振动检测方法过程复杂、成本高、精度低、效率低等问题,利用调频连续波技术和干涉测量技术,设计了一个操作方便、精度高、系统小、成本低的桥梁振动监测雷达。利用该雷达对北京地铁某一桥梁在过车时的振动状态进行了监测。试验结果表明该雷达能够准确测量桥梁的强迫振动和自振。所提出的由雷达回波相位反演桥梁形变信息的方法能够有效地测量桥梁振动状态,从而提高桥梁振动状态检测的分辨率及效率。该系统可以应用于桥梁的监测、预警和维护,具有广阔前景。     

合成孔径雷达图像填图方法与应用探讨

以ERS-2和RadarSat-1卫星雷达数据为信息源，通过新疆1∶25万大黑山幅遥感地质填图研究，从方法与应用角度分析论述了雷达图像的地质反映，总结出回波强度与地形单元和岩石之间变化规律、宏观粗糙度对回波强度的控制以及灰度-结构单元作为填图基本单位的方法技术和填图含义。     

TRMM PR雷达与阜阳雷达降水资料的对比研究

选取了1998年与1999年HUBEX观测资料，将TRMM卫星上的星载降雨雷达PR与阜阳的713数字化天气雷达资料在以下3个方面做了比较：(1)强度场的分布；(2)平均反射率廓线；(3)灵敏度。分析、比较结果可知阜阳雷达在探测灵敏度和水平方向的分辨率要高于PR，但由于波束宽度、衰减和资料转化过程计算误差的原因，其远距离处的观测值与真实值有一定偏差。PR波长短，对衰减敏感，尤其是在垂直方向上经过强衰减后，订正值仍偏小。但由于探测方式的不同PR在水平方向上不存在衰减的问题，且其资料分布均匀，因此提出一种用PR资料来订正地基雷达资料的方法用以提高地基雷达探测的精确度。     

TRMM PR雷达与阜阳雷达降水资料的对比研究

选取了1998年与1999年HUBEX观测资料，将TRMM卫星上的星载降雨雷达PR与阜阳的713数字化天气雷达资料在以下3个方面做了比较：(1)强度场的分布；(2)平均反射率廓线；(3)灵敏度。分析、比较结果可知阜阳雷达在探测灵敏度和水平方向的分辨率要高于PR，但由于波束宽度、衰减和资料转化过程计算误差的原因，其远距离处的观测值与真实值有一定偏差。PR波长短，对衰减敏感，尤其是在垂直方向上经过强衰减后，订正值仍偏小。但由于探测方式的不同PR在水平方向上不存在衰减的问题，且其资料分布均匀，因此提出一种用PR     

利用波形去噪算法的森林最大冠顶高估测研究

针对大光斑激光雷达回波信号噪声影响森林冠顶高估测精度,且回波分析法判定回波位置受限于平坦地区的问题,利用高斯低通滤波和小波去噪两种方法对GLAS波形进行去噪处理,提出了结合均方根倍差法和回波分析法来判定回波位置的有效算法。经小波去噪后信号的信噪比23.360 704,均方根误差为0.000 233 3,经均方根倍差法和回波分析法相结合来判定回波位置估测的冠顶高结果与实测结果相关性系数r值为0.864,效果均优于高斯低通滤波去噪。基于GLAS回波数据实验结果表明:小波去噪较好地实现了对回波信号的去噪处理,均方根倍差法和回波分析法相结合,实现了对坡度相对较大地区的GLAS波形的回波开始位置和地面回波位置的准确判定,对森林冠顶高的精确估算具有重要意义。     

基于三维GIS的天气雷达组网信息平台的构建

采用基于三维GIS的全球展示模型,结合雷达站点建设信息,全方位立体化的展示了全国天气雷达的总体布局;采用气象行业专用的以雷达站点为中心的极坐标参考系,建立起单个雷达站点的局部三维探测模型;采用雷达组网拼图技术,实现了全球模型下指定高度的雷达探测范围自动制图。     

基于Teigha组件和规则库的CASS地籍数据入库

在农村土地三大权调查的背景下,大量CASS地籍数据建库工作尤其重要。提出了基于Teigha组件、规则库和ArcEngine实现CASS地籍数据入库与应用的解决方案,并基于此建立了农村三大权地籍管理信息系统,借助该系统可实现CAD图形和属性数据同步检查修改、入库功能。实践证明,本方案能够保证转换过程中数据的质量和满足农村土地确权发证的应用需求。