面向极化SAR图像配准的极化特征

不同波段的极化合成孔径雷达(SAR)图像间的配准,是多波段极化SAR数据融合中的一个重要问题。该文从地物的极化散射机理出发,提出了一种适用于尺度不变特征变换(SIFT)配准算法的极化特征。该特征包含了地物目标主要散射成分的信息,并反映了其他弱散射成分的强度分布,可在不同波段极化SAR图像中保持稳定。实验结果表明:与使用散射总功率(Span)实现多波段极化SAR图像配准的方法相比,该特征在不同波段下的差异较小;使用SIFT算法配准后,该特征图像可得到更多的关键点和正确配准点,且配准点的分布较分散,从而有效地提高了多波段极化SAR图像的配准性能。     

ETM+(TM)数据在土地利用动态监测中的应用

对研究区两个时相的ETM (TM)影像进行土地利用分类,分别采用分类后比较法、图像差值法、光谱特征变异法等方法进行了土地利用变化信息的发现和提取.结果表明:各种动态监测方法中,基于图像融合的光谱特征变异法效果最好,在采用该方法获得的融合图像中,对新增的线状地物,可识别出的最小宽度为9.8 m;新增的面状地物,可识别的最小面积为1 000 m2左右.该融合图像可以作为土地利用动态监测的指导数据.     

基于极化合成孔径雷达图像的斑点滤波方法

斑点噪声是由合成孔径雷达(SAR)的相干成像原理造成的固有缺陷,为了更好地进行SAR图像地形分类、目标检测等后续处理,提出一种用于极化SAR图像的滤波方法.该方法利用新的优化函数和约束条件,在保持图像功率等于Lee滤波功率的前提下,通过最小化信号子空间向量与原始向量的欧式距离,达到降斑的目的.实验结果表明: 利用旧金山地区的真实极化SAR数据,使用该方法滤波的图像结果与原有的子空间滤波器相比,更接近原始图像的均值,并且通过滤波提高了不同类别的目标在特征空间的区分度,从而有利于不同类型地物的分类.     

面向特征识别的SAR与可见光图像融合算法研究

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像与可见光图像由于成像机理的不同,图像差异较大,传统融合算法不利于地物目标特征的解译与识别,难以满足应用的需求。基于此,文章结合SAR与可见光图像的成像特征,提出了一种基于相位一致性特征检测的自适应HIS(hue-intensity-saturation)融合算法,该算法首先利用相位信息区分目标轮廓和纹理边缘,提取SAR图像的空间特征信息,能有效地避免过量纹理边缘的提取。自适应HIS算法能调节2个图像之间的灰度相关性,实现加入信息的平滑过渡,减少光谱扭曲。实验以哨兵1号C波段SAR图像与Landsat8可见光图像进行验证,并与传统的HIS、主成分分析(principal component analysis,PCA)、小波以及目前较为主流的NSCT(nonsubsampled contourlet)算法进行比较,结果表明:该算法能有效地加入可见光图像不易察觉的特征信息,实现了融合图像在光谱保持和空间结构与特征保持上较好的权衡,提高了图像的地物检测与目标识别的能力。     

复杂目标雷达图像形成机理分析

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像包含了复杂目标重要的电磁散射特性,图像中的散射中心可以提供目标结构和散射点位置等重要的目标几何信息。定量分析SAR图像中散射中心分布和形成机理在目标探测和识别领域具有重要的理论意义和应用价值。本文选取典型复杂目标（航母和战车）,正向构建了目标散射中心参数化模型。在此基础上,对目标SAR图像中轮廓的形成机理和图像稳定性开展了定量分析,建立了图像中散射中心与散射部件间的良好映射关系,揭示了散射中心的形成机理,进一步分析了目标上随姿态稳定的散射中心与目标局部几何结构之间的联系。此外,针对实际应用中目标几何模型非理想光滑的情形,本文研究了目标表面几何粗糙对SAR图像的影响,目标表面合适的粗糙程度可以改进仿真图像的结果,形成更加清晰的目标轮廓;但若粗糙程度过大则难以客观反映实际模型的电磁特性。本文构建的散射中心模型与实测数据进行了比对,结果吻合良好。     

地基SAR边坡监测图像数据去噪方法

为了使边坡监测图像在后续处理中更加真实可靠,本文针对某矿山地基SAR边坡监测图像数据的空间特性,对监测图像进行了去噪研究,重点介绍了五种经典去噪方法,并进行了地基SAR金属矿山边坡监测实验。对各去噪实验结果进行了定性和定量评价分析表明,全变分滤波方法对监测图像的综合去噪效果最优,算法实现所需的时间较短,为后续边坡形变的实时计算等监测图像处理提供了有效的数据基础。     

基于能量谱函数相关系数的极化SAR数据滤波方法研究

有效的极化SAR相干斑滤波器需要在抑制噪声的同时避免图像细节信息的模糊。然而固定大小窗口的滤波器很难做到两方面都好的效果。由于极化总功率(Span)图像可以有效地反映地物极化散射特征的变化,提出根据Span图像局部能量谱函数的相关系数值自适应地选择窗口大小,能够在均质地区选择较大窗口而在异质地区选择较小窗口,再利用方向窗选择像素进行最小均方误差(MMSE)滤波。实验结果表明,该方法能在滤除噪声的同时,有效地保持对地物细节的分辨能力,为极化SAR数据的后期处理和应用打下基础。     

合成孔径雷达(SAR)在地质、灾害应用研究中的新进展

针对地质应用的需求,从SAR成像原理及发展现状,阐述了雷达在地质中的应用前景,总结了SAR方法在地质研究、地质灾害监测中的应用和特点,结合近年来国内外研究人员的最新研究成果,总结了SAR在地面目标的识别与分类、InSAR在地质遥感中对地面形变、地震及地质灾害监测中的优势和特点、地质研究与应用中常用的SAR处理方法.通过合理利用雷达数据,不断改进算法和模型,就能获得更加丰富的地质、地物的表象,为地质研究提供新的信息,克服人们难以达到或者由于客观条件而造成的地区数据缺乏的困难.     

用于SAR图像降斑的MAP算法研究

synthetic aperture radar(SAR)的降斑处理,无论是在军事上还是在地貌的遥感探测上都具有非常重要的意义。该文对MAP（maximum,a psteriori)方法进行了详细的分析,得到了一些重要的结论。通过对渤海某处SIR－C／X－SAR图像处理得试验结果。     

一种机载重轨InSAR频域动态子孔径运动补偿方法

对于机载重轨干涉SAR系统,由于2次飞行的运动轨迹误差不一致,导致2天线间的残余误差无法相互抵消,必须通过高精度的运动补偿才能提高DEM(Digital Elevation Model)反演的高程精度。针对现有方法中仅以图像质量来衡量,不能反映干涉SAR运动补偿性能的问题,文中首先对参考轨迹拟合及方位向重采样进行了论述,然后针对常规二级运动补偿中的波束中心近似和地物定位中的平地假设两个问题,提出了一种频域动态子孔径运动补偿方法,最后在考虑残余运动误差补偿、射频干扰抑制及成像算法选取后,详细给出了机载重轨In SAR的数据处理流程,以获得精确的机载重轨In SAR图像和干涉相位。仿真统计分析和实际In SAR数据的处理及DEM反演的结果,进一步验证了文中方法和数据处理流程的有效性。     

基于MATLAB GUI的SAR杂波统计建模与仿真系统设计

SAR图像杂波统计特性研究对于SAR图像的解译具有十分重要的意义。利用MATLAB GUI工具设计了SAR杂波统计建模与仿真系统。详细介绍了图形用户界面的制作方法以及软件的设计与实现过程。并利用该系统对机载SAR数据进行了实验。系统具有图像预处理、杂波统计分析、杂波仿真、相干斑抑制等功能,界面友好、操作方便,且具有可扩展性,可用于与SAR有关的教学、科研与实验分析。     

中国海岸带自然灾害系统研究

从系统的角度出发，分析我国海岸带自然灾害系统的主要特征．海岸带是环境的最不稳定地带，它存在的各种致灾因子具有一定的空间分布特征和空间组合特征；多种致灾因子相互作用使海岸带灾害复杂化．因此研究海岸带灾害应从系统的观点出发，深入研究海岸带灾害的成灾特点，从经济上保障海岸带灾害防治措施的实施，并以立法的形式协调海岸带开发过程中存在的各种矛盾，减轻人为灾害的发生．     

基于地理坐标参数的SAR图像自动概略配准法

提出了一种新的基于地理坐标参数的SAR(Synthetic Aperture Radar)图像自动概略配准方法.该方法利用SAR图像的地理坐标(经纬度)参数,用多项式拟合主辅图像中像元的地理坐标随其图像坐标的变化,首先得到主图像中心像元地理坐标值,然后在辅图像中找到某个像元,其地理坐标等于主图像中心像元的地理坐标,此辅图像中像元的图像坐标与主图像中心像元的图像坐标之差即为概略配准的偏移量.用真实的SAR数据研究证明,本文提出的方法运算速度快,配准精度高.     

基于PALSAR全极化数据的城市森林蓄积量估测

全极化雷达数据能够反映目标的全极化散射特征,在森林参数反演中具有较大的应用价值。笔者以南京紫金山国家森林公园为研究对象,以2011年的全极化雷达数据PALSAR和2012年120块野外调查样地为主要信息源,从Pauli和Cloude目标分解特征值、HH(horizontal-horizontal,水平)和HV(horizontal-vertical,水平垂直交互)两种极化状态的后向散射系数、比值植被指数、地形、人为干扰等方面,提取13个因子作为自变量,采用多元线性回归、人工神经网络、K最邻近分类算法、决策与回归树、装袋算法、随机森林6种方法建立遥感估测模型,进行森林蓄积量的估测。研究表明:①在6种遥感估测模型中,随机森林综合性能最高,装袋法次之,多元线性回归最低; ②海拔、坡向等地形因子,以及地物的雷达回波散射特征是影响研究区域森林蓄积量估测的重要变量; ③研究区单位面积蓄积量的空间分布呈现出由里向外逐渐降低的带状分布格局。     

海岸带地区空间治理机制

 海岸带因其区位优势与丰富的自然资源，具备较大的开发价值，促使人口集聚，经济开发活动频繁，短期经济利益追求与长期生态环境保护之间的矛盾突出。海岸带空间治理是海洋强国背景下为了达到海岸带空间资源有效配置与多元主体利益平衡的公共管理过程，也是全球治理理论以空间为切入点在海岸带领域的重要应用。针对海岸带陆域土地开发与污水排放、近海渔业资源与灾害威胁等问题，研究了全球海岸带空间治理机制及其运行模式，包括激励、协调与约束3大类机制。     

SAR11 clade dominates ocean surface bacterioplankton communities

The most abundant class of bacterial ribosomal RNA genes detected in seawater DNA by gene cloning belongs to SAR11-an alpha-proteobacterial clade. Other than indications of their prevalence in seawater, little is known about these organisms. Here we report quantitative measurements of the cellular abundance of the SAR11 clade in northwestern Sargasso Sea waters to 3,000 m and in Oregon coastal surface waters. On average, the SAR11 clade accounts for a third of the cells present in surface waters and nearly a fifth of the cells present in the mesopelagic zone. In some regions, members of the SAR11 clade represent as much as 50% of the total surface microbial community and 25% of the subeuphotic microbial community. By extrapolation, we estimate that globally there are 2.4 x 10(28) SAR11 cells in the oceans, half of which are located in the euphotic zone. Although the biogeochemical role of the SAR11 clade remains uncertain, these data support the conclusion that this microbial group is among the most successful organisms on Earth.     

胶东地区星载SAR图象的转换构造研究

胶东地区星载合成孔径雷达图象具有丰富的转换构造信息。ＥＲＳ－１ＳＡＲ和ＪＥＲＳ－１ＳＡＲ的图象纹理以及图象处理分析结果，在胶东地区准确碍定了与转换作用有关的定性构造纹理，为动力学和运动学研究提供了极为重要的直观依据。     

改善机载雷达方位聚焦的成像处理试验研究

雷达（SAR）信号相位的稳定性对于成像处理后图像的方位向分辨率的高低有至关重要的影响．由于飞行平台运动误差或湍流大气中微波传播的影响会直接导致信号相位的波动,机载SAR的方位聚焦一直是SAR成像研究中的重要内容．这里介绍一种基于相位梯度自动聚焦矫正信号相位的高分辨率机载SAR成像处理方法,利用这种方法,对真实的机载SAR信号实验数据进行成像处理．试验表明：在缺乏机载平台运动补偿系统提供飞机运动状况信息的情况下,该成像方法能够有效地估计和补偿相位误差,从而可获得方位向分辨率明显提高的机载SAR图像．     

基于自适应比特分配的SAR复图像频域压缩算法

研究合成孔径雷达(SAR)复图像数据的虚实部压缩算法,针对SAR复图像数据的统计特性,提出一种自适应比特分配的改进算法。首先在频域对SAR复图像数据进行自适应加权预处理,然后由香农率失真定理结合拉格朗日乘子法,推导了基于方差的块自适应虚实部最优比特分配公式,给出了整个压缩算法的流程图。根据流程图进行了多次压缩实验,并分析了算法的压缩性能。最后将改进算法与传统算法进行比较,验证了改进算法具有更优的幅度保持和相位保持的特点。