A synthetic aperture radar sea surface distribution estimation by n-order Bézier curve and its application in ship detection

To dates,most ship detection approaches for single-pol synthetic aperture radar(SAR) imagery try to ensure a constant false-alarm rate(CFAR).A high performance ship detector relies on two key components:an accurate estimation to a sea surface distribution and a fine designed CFAR algorithm.First,a novel nonparametric sea surface distribution estimation method is developed based on n-order Bézier curve.To estimate the sea surface distribution using n-order Bézier curve,an explicit analytical solution is derived based on a least square optimization,and the optimal selection also is presented to two essential parameters,the order n of Bézier curve and the number m of sample points.Next,to validate the ship detection performance of the estimated sea surface distribution,the estimated sea surface distribution by n-order Bézier curve is combined with a cell averaging CFAR(CA-CFAR).To eliminate the possible interfering ship targets in background window,an improved automatic censoring method is applied.Comprehensive experiments prove that in terms of sea surface estimation performance,the proposed method is as good as a traditional nonparametric Parzen window kernel method,and in most cases,outperforms two widely used parametric methods,K and G0 models.In terms of computation speed,a major advantage of the proposed estimation method is the time consuming only depended on the number m of sample points while independent of imagery size,which makes it can achieve a significant speed improvement to the Parzen window kernel method,and in some cases,it is even faster than two parametric methods.In terms of ship detection performance,the experiments show that the ship detector which constructed by the proposed sea surface distribution model and the given CA-CFAR algorithm has wide adaptability to different SAR sensors,resolutions and sea surface homogeneities and obtains a leading performance on the test dataset.     

SAR图像纠正的数学模型

本文对Ｇ．Ｋｏｎｅｃｎｙ等提出的平距投影的合成孔径雷达（ＳＡＲ）图像纠正的数学模型给子证明，并指出其近似性。随后推导了斜距投影的雷达图像纠正的数学模型，且以雷达图像的模拟数据，验证了该数学模型与Ｇ．Ｋｏｎｅｃｎｙ的数学模型具有相同的数学精度。     

联合升降轨InSAR 与高分辨率光学遥感的滑坡隐患早期识别

宁夏隆德县地处六盘山西麓,地质条件复杂,受季节性强降雨影响,滑坡地质灾害频发,给当地人民生命财产安全造成了严重威胁。针对宁夏东部和南部植被覆盖率高的特点,文章利用合成孔径雷达升降轨差分干涉测量（Synthetic Aperture Radar Difference Interferometry, D-InSAR）技术与高分辨率光学遥感相结合,对隆德县展开滑坡隐患早期识别与探测研究。首先通过干涉叠加技术（Stacking）分别获得2019年1月—2020年5月隆德县升轨和降轨方向的雷达视向形变速率,然后结合高分辨率光学遥感影像产品和数字高程模型（DEM）,基于专家判识经验建立适用于该研究区的滑坡隐患形态和变形解译标志,完成全县范围的滑坡隐患综合遥感识别和地面调查工作。本次遥感调查工作共识别滑坡隐患47处,野外调查验证21处,其中核实16处,准确率为71.4%。实地调查结果验证了综合遥感识别与探测技术在宁夏南部地质灾害隐患遥感调查的适用性和可行性,同时也验证了识别结果的准确性,为宁夏南部地区滑坡防治和突发地质灾害应急提供了重要的科学依据。     

基于D-InSAR技术的金沙江地区滑坡形变监测与分析

滑坡是发生在我国山区的主要地质灾害类型,金沙江地区由于地势较高、地形复杂、多云多雨的特点,给传统的滑坡监测增加了难度。合成孔径雷达差分干涉测量技术(Differential interferometry synthetic aperture radar,D-InSAR)已在滑坡地面沉降监测中得到了广泛应用。本文选取金沙江上游沿岸作为研究区域,基于2018年8月11日与9月28日的Sentinel-1A影像及SRTM1数据,利用GAMMA软件及D-InSAR技术监测到金沙江地区的地表形变,成功识别出金沙江右岸的一处滑坡灾害。研究结果显示,在此滑坡的坡顶部分出现了约2.5 cm的沉降,而在坡底部分由于崩塌物的累积,地面出现了约3 cm的抬升。从实验结果可以得出,InSAR技术是一种有效的滑坡变形监测手段,利用Sentinel-1A卫星的SAR数据对滑坡区域进行形变监测,可以得到较好的干涉结果。     

利用小基线集技术(SBAS)监测泉州地区地表形变

差分干涉测量(DInSAR)技术可用于监测厘米级甚至毫米级的地表形变。文中选用2007—2011年期间19景日本ALOS1/PALSAR数据,采用短基线集技术(SBAS)获取了该地区的形变时间序列和平均沉降速率。研究结果表明:泉州东南部地区整体上呈抬升态势,上升速率为5mm/a左右,主要是受到亚欧板块和西太平洋板块互相挤压作用的结果;泉州东南部有多处出现地表沉降,沉降的结果与泉州市统计的地区地下水开采数据相当吻合,因此沉降主要与地下水过度开采相关。     

基于DInSAR的洪河国家级自然保护区沼泽水位相对变化量监测研究

水文是沼泽形成、发育和演化的决定性因素.目前,沼泽水位的监测仍然以实地观测为主,需要花费大量的人力和物力.以洪河国家级自然保护区为研究区,利用2007年6?10月星载相控阵L波段合成孔径雷达(phase array type L-band synthetic aperture radar,L-band PALSAR)数...     

Why is Shirase Glacier turning its flow direction eastward?

We applied an image correlation method to Japanese Earth Resources Satellite-1 (JERS-1) synthetic aperture radar (SAR) data obtained from 1996 to 1998 to examine flow velocity within Shirase Glacier, Antarctica. From the grounding line to the downstream region of the glacier, the obtained ice-flow velocity was systematically higher on the western streamline than the eastern. The differences between the two streamlines were 0.31 km/a in 1996 and 0.37 km/a in 1998, significantly larger than the error estimate of 0.03 km/a. The direction of ice flow was about 312° at the grounding line and changed to 327° at 10 km, 346° at 20 km and 2° at 30 km downstream from the grounding line. The total accumulated deflection is 50° to the east. Under the assumption of the conservation of ice mass across the glacier, the observed eastward change in flow direction can be explained by an asymmetric deepening of bedrock topography, that is, across the 8 km width of the glacier, the eastern side is 50 m (10%) deeper than the western side. This eastward turning of flow direction appears to be accelerated by tributary inlets, that flow to the north and northeast at 60–75% of the velocity of inlets on the western streamline.     

云南天文台三孔较差视宁度监视仪的建立

较详细地讲述了云南天文台三孔较差视宁度监视仪的情况,然而,与一般天文理论和天文技术的专题研究不一样,天文仪器的研制有如说是研究,还不如说是归纳;它不是分析一个具体的尚未解决的难题,而是把许多已知的理论和技术综合起来,构成一台具体的仪器。所以,本文把许多至少是表面上互不相关的理论和技术问题归纳到一篇论文中。仪器是有许多模块组成的,为了看起来逻辑性较强,我们将仪器分模块叙述,全文遵循如下顺序：１在第一篇中,回顾世界各天文台视宁度测量设备的发展史和云南天文台的宁静度测量发展史;２在第二篇中,介绍：１）云南天文台三孔较差视宁度研制任务的来源,仪器的整体状况;２）介绍云南天文台三孔较差视宁度仪的硬件系统;３）介绍云南天文台三孔较差视宁度仪的软件系统;若大模块中有多个小模块,在每一个大模块中,又遵循下述顺序：１）本模块的总体功能;２）构成该模块的基本技术;３）这些基本技术如何构成整体和完成预定功能。３在第三篇中,介绍我们所作的与视宁度测量有关的一些实验和实验结果。     

基于PS-InSAR、精密水准等技术的沈阳地区地面沉降研究

为了掌握沈阳地区地面沉降状况,在充分搜集研究沈阳地区国家精密水准测量成果和不同时期1∶50000地形图成果的基础上,采用永久散射体干涉测量（PS-InSAR）技术,对沈阳地区地面沉降进行深入研究.结果表明,沈阳地区在1984年以前基本稳定,1984年以后地面沉降逐步发展,2007年以后地面沉降发展迅速,局部地区已经发展为地面沉降严重区.     

应用INSAR进行黄河三角洲地面沉降监测研究

在分析黄河三角洲的地面沉降状况及其对国民经济造成的影响的基础上,说明了对黄河三角洲进行地面沉降研究的必要性。综述了合成孔径雷达干涉测量的基本原理,针对近年来国内外干涉合成孔径雷达(INSAR)技术在地面沉降方面的研究和应用成果,分析了合成孔径雷达干涉测量技术应用于黄河三角洲地面沉降研究的可行性。