被动式毫米波合成孔径相机是不需要毫米波源进行接收被观察目标的辐射信号成像的、有潜在应用前景的遥感新技术,它具有系统简单、成本低、实时成像、高的分辨率和近全天候工作等特点,已引起军事部门和科学研究部门的重视。针对机载对地观测的应用情况,介绍了被动毫米波合成孔径成像的原理和Y-构型和T-构型天线阵的性能。模拟计算表明:①在飞机飞行高度为10 000 m高度时、带宽为(f=100 MHz、视场角为±30°的情况下,8 mm波段的地表辐射功率约为9.0 W,3 mm波段的地表辐射功率约为68.0 W,说明机载遥感是可行的。②Y-型天线构型的可见度函数的覆盖要大于T-型天线构型的可见度函数的覆盖,Y-型天线构型的角分辨率也高于T-型天线的角分辨率。
针对航空图像中的群目标提出结合纹理和分布特征的目标识别方法。该方法可以分为两步: 首先选取一组纹理特征,采用最大似然分类算法完成子目标区域的分割;然后基于分布特征从子目标区域中快速定位和识别群目标。实验表明,所选的纹理特征可以有效区分防护掩体与各种自然背景;提出的基于分布特征定位和识别目标的剪枝算法,与同类算法相比速度获得较大提高。对于多幅航空图像进行识别实验均得到满意的结果,表明这种方法可以有效的从复杂自然场景中快速识别出感兴趣的群目标。
现有的对地观测遥感卫星能够提供从0.61 m到数十公里空间分辨率的遥感数据。通过遥感数据的专题分类得到的专题图的精度不但受遥感数据光谱特征、遥感数据处理和分类过程的影响, 而且受到所用的遥感数据的空间分辨率的影响。遥感数据空间分辨率的变化对遥感专题分类精度的影响受混合像元数目的变化和类内光谱特征变异程度的变化这两个矛盾的因子影响。空间分辨率对分类精度的最终影响决定于这两个矛盾影响因子的净效应。通过分析遥感专题分类中分类特种的统计可分性随遥感数据空间分辨率的变化来分析空间分辨率变化对分类精度的净效应。采用变换的离散度作为特征的统计可分性度量。以TM数据进行土地利用/土地覆被分类为例,首先将原始分辨率的图像以简单平均方法逐步尺度扩展到不同分辨率,然后在原始空间分辨率的图像上,根据该地区土地利用图进行层次随机采样,并以原始分辨率图像上的随机采样位置为掩模,在尺度扩展后的图像上进行同样位置的随机采样,最后在各空间分辨率上分别计算类对间的变换离散度。对变换的离散度随空间分辨率变化的规律进行了分析和定性解释。研究表明,类对间空间邻接结构对类别间混合像元数目随空间分辨率的变化有决定性影响;不同类对之间的最大统计可分性可能发生在不同的空间分辨率;空间分辨率越高,并不一定分类精度越高;不同类别之间的分类需要不同空间分辨率的数据。
随着机载SAR的发展,尤其是对机载干涉SAR和高分辨率SAR系统的研究深入,机载 SAR系统迫切需要精确的三维位置、速度、加速度以及姿态信息来进行机载SAR的运动测量和运动补偿处理,并需要严格的时间同步。而高精度动态GPS系统可以实时地提供精确的位置、速度和时间等信息,因此高精度动态GPS成为新型机载SAR系统的重要组成部分。对高精度动态GPS 在机载新型SAR上的应用进行了研究,并在实际机载SAR飞行应用和SAR图像处理中发挥了重要作用。
合成孔径雷达(SAR)图像海岸线检测,在自动导航、地图绘制等海洋应用方面具有重要意义。水平截集算法是一种基于人类视觉特性的边缘检测方法。由于它具备检测效果好、抗噪能力强等优点,因而在海岸线检测方法的研究和应用两方面倍受关注。然而,水平截集算法由于迭代方式复杂等原因在应用于分辨率较大的图像时,检测速度比较慢,限制了它在工程应用中的实用性。针对SAR图像,提出一种基于水平截集算法的改进算法,先在低分辨率图像中用水平截集算法进行粗略检测,得到贴近真实海岸线的轮廓线,然后将轮廓线映射到高分辨率图像上,继续用水平截集算法进行检测,最后得到精确的结果。实验中使用Radarsat ScanSAR图像证明该方法可大大加快检测速度,通过与原水平截集算法的检测效果进行对比,新方法没有降低检测效率。
针对中分辨率近岸海域SAR图像,结合已有的舰船检测算法,提出了一种新的海上舰船目标自动检测方法。该方法先根据相应的抽取算法和图像数据映射准则,分离图像中的海洋和陆地区域,并结合最大熵分割法提取海洋背景中包含候选目标的感兴趣区域,最后利用特征匹配方法检测出真正的舰船目标。对50多幅SAR图像进行了试验,其结果表明该方法能自动、快速、准确地检测出图像中舰船目标。
SAR图像变化检测有着广阔的应用前景,但目前的方法普遍以精确的配准为前提,使其适用范围受到限制。针对人造目标在SAR图像上的特点,提出了一种基于目标检测的SAR图像变化检测方法。通过图像中的人造目标之间相对位置关系的相似程度确定图像的变化情况,以此来降低对图像配准精度的要求。实验表明该方法在很宽的配准精度范围内都可获得较满意的结果。
利用MODIS合成产品数据MOD11A2和MOD13A2获取的归一化植被指数(NDVI)和陆地表面温度(Ts)构建Ts-NDVI特征空间,依据该特征空间计算的温度植被干旱指数(TVDI)作为土壤湿度监测指标,反演了新疆8、9两个月份每16 d的土壤湿度。使用野外与卫星同步采样的土壤湿度数据进行验证,发现TVDI指标与实测土壤湿度数据显著相关,能够较好地反映表层土壤湿度,反映的新疆土壤湿度的空间分布与新疆的年降水量分布、年平均相对湿度分布很吻合;同时表明8、9两个月份期间新疆土壤湿度低的区域在不断扩大。
采用遥感数据对地物进行识别是获取地物信息的一种重要手段。在云南省香格里拉县湿地研究中,以Land-sat ETM+影像作数据源,分别采用了阈值法、差值法和阈值法的结合运用、多波段谱间关系法和阈值法的结合运用3种方法对湿地进行识别。结果表明:采用阈值法难以将灰度值接近的山体阴影和水体区分开来,差值法和阈值法的结合、多波段谱间关系法和阈值法的结合运用提取到的水体信息精度较高,多波段谱间关系法对于消除阴影的效果最好。
以TM1～7多波段影像为数据源,采用决策树分类技术对北京市土地覆盖现状进行研究。探讨如何使用决策树方法逐层区分草地、林地、水体、裸地、居民地和道路等基本地物类型,并进一步研究了如何区分城市裸地与乡村裸地的方法,分类精度达到93.3%。研究表明,决策树分类法有诸多优势,如:相对简单、明确、分类结构直观。
ETM+自身融合后的遥感影像折中了全色波段的高空间分辨率和多光谱波段的光谱分辨能力。通过同一季相和同一地区的ASTER影像和ETM+自身融合后影像的极限放大进行对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的空间分辨力达不到15 m,但能保证到17.3 m;通过ASTER影像和ETM+融合后影像的NDVI植被指数的对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的综合光谱分辨能力仍能保持ETM+彩色合成影像的73%以上。ETM+自身融合效果的好坏与融合算法优劣也具有一定的关系。
介绍了曲线合成孔径雷达(CLSAR)的基本概念,推导了CLSAR的chirp信号回波数据模型,并在此基础上对CLSAR的三维目标重建机理进行了详细的分析。指出由于旁瓣的影响,传统的基于FFT的反演成像方法在曲线孔径下不再有效,进而采用基于谱估计的RELAX算法实现三维目标的特征提取。最后,通过系统仿真,验证了CLSAR利用RELAX算法实现三维目标特征提取的有效性和优越性。
在星载雷达高度计中,误差分析是其核心内容之一。而其中幅度和相位误差一直是设备误差中相当重要的一项。利用成对回波理论推导了幅度和相位误差带来的距离旁瓣,并将旁瓣与测高误差对应起来,结合具体参数进行了定量分析,对系统的幅度及相位误差进行了估算。
空间树结构SOT(Spatial-Orientation Tree)在基于小波的SAR图像压缩中扮演着及其重要的角色,包括EZW(Embedded Zero-tree Wavelet)和SPIHT(Set Partitioning in Hierarchical Trees)的图像压缩编码方法,都利用了SOT中的父子关系。斑点噪声的存在,严重降低了SAR图像的质量和可压缩性。作为研究不同分辨率小波系数的空间相关性的非常有效的数据结构,SOT在斑点噪声去除中并没有得到很好的利用。提出一种新的SAR图像压缩方法,该方法结合基于SOT结构的斑点噪声去除和EZW嵌入式零树编码算法,对机载合成孔径雷达图像压缩实验的结果显示,该方法优于JPEG和标准EZW算法。
以内蒙西部地区的MODIS遥感图像数据和地表野外同步观测的光谱数据为例,在野外数据量较少且有定标数据的条件下反演地表反照率。使用6S大气1辐射传输模型进行大气校正,并通过MODTRAN4.0模型获取各波段地表入射光通量和窄波段的地表反照率;在窄波段反照率与宽波段反照率之间存在线性关系的前提下,以各波段的入射光通量占总入射通量的比例作为反演参数,实现窄波段到宽波段的反演。反演结果证明此方法简便可行。
针对丰富植被地区散射中心高度差去相关的问题,提出了一种结合最优相干运算的Pol-In-SAR相干配准方法,讨论了Pol-InSAR复图像配准过程中需要考虑的几个关键问题,并以天山地区SIR-C/SLC复图像的配准结果证明了方法的有效性。
Envisat是由欧空局发射的一颗先进的极轨对地观测卫星,载有10种传感器,其中有先进的合成孔径雷达ASAR(Advanced Synthetic Aperture Radar)。ASAR工作在C波段,具有主动相控天线系统,5种成像模式,7种成像条带及交替极化成像功能。以获得的广东肇庆地区的ASAR交替极化模式精确分辨率图像为实例,介绍了ASAR数据的特点,分析ASAR图像中建筑物、河流、农田、船舶、林地等几种典型地物的后向散射系数值。结果表明ASAR数据可以广泛应用于多云多雨地区的土地覆盖分类,农作物估产,船只探测和海洋等领域。
从遥感图像分类的基本概念和特征出发,在对各算法进行划分基础上,分析评价了主要遥感图像分类方法的原理、特点,优势与限制,并阐明了各主要方法作用及其意义,指出目前存在的问题,展望了遥感图像分类方法的发展与应用前景。
在总结沙漠化土地遥感研究的基础上,对沙漠化土地遥感信息提取、沙漠化土地遥感评价指标等研究做了详细地论述,旨在探索一种有理有据而又满足当前和未来对沙漠化土地遥感信息分析的新思路。
对微波冰雪遥感及应用研究作了概要的介绍,重点介绍了海冰遥感监测与相关数据的应用、分析和处理,同时,介绍了微波遥感在我国冰川积雪、冻土研究中的应用及成果,并对微波冰雪遥感研究的前景作了简要的分析和展望。
甘公网安备 62010202000685号
