面向對象高可信SAR數(shù)據(jù)處理（上冊）——理論與方法
本書以國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）“十二五”主題項目“面向對象的高可信SAR處理系統(tǒng)”為背景，針對合成孔徑雷達數(shù)據(jù)在地貌地物、森林植被等方面的處理與解譯難題，闡述利用多角度、多波段、多極化、極化干涉等多模式航空航天SAR數(shù)據(jù)，建立基于散射機理的地物特性知識庫，構建地形輻射校正、極化干涉處理、立體測量、基于知識的地物解譯等模型，開發(fā)高分辨率機載極化干涉SAR數(shù)據(jù)獲取硬件系統(tǒng)與SAR影像高性能解譯軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)以精度高、可靠性強、識別類型豐富為特征的SAR影像高可信處理與解譯的原理、技術與方法，并對成果在測繪、林業(yè)等行業(yè)的應用示范效果進行了展示和分析。
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目錄
序一
序二
前言
第1章 SAR數(shù)據(jù)處理基礎知識 1
1.1 SAR成像基本原理 1
1.1.1 側視雷達成像 1
1.1.2 SAR成像方法 3
1.2 SAR影像成像幾何 5
1.2.1 距離-多普勒幾何模型 5
1.2.2 SAR成像幾何形變特點 7
1.3 InSAR基本原理 8
1.3.1 InSAR測量原理 8
1.3.2 雷達差分干涉測量原理 10
1.4 立體SAR測量基本原理 12
1.5 極化SAR基礎知識 14
1.5.1 電磁波的極化及其表征 14
1.5.2 極化SAR數(shù)據(jù)的矩陣描述 19
1.5.3 極化合成 23
1.6 極化干涉SAR基本原理 27
1.7 SAR影像幅度相位地形補償 28
1.7.1 全極化SAR數(shù)據(jù)的幅度相位調制模型 28
1.7.2 全極化SAR數(shù)據(jù)地形估計 31
1.7.3 全極化SAR數(shù)據(jù)地形輻射補償 32
參考文獻 33
第2章 SAR干涉測量 35
2.1 SAR復影像干涉對和極化干涉對配準 35
2.1.1 SAR通用配準方法 35
2.1.2 干涉SAR復影像配準 38
2.2 InSAR自適應相位保持濾波 40
2.2.1 Goldstein濾波算法 41
2.2.2 信噪比信息的自適應相位保持濾波算法 42
2.2.3 多尺度多方向的自適應中值濾波 43
2.3 多模式InSAR處理 47
2.3.1 始于SLC影像的不同模式SAR干涉處理 47
2.3.2 多基線、多波段、多模式SAR干涉結果融合提取DEM 54
2.4 大范圍地表低相干地區(qū)的InSAR形變反演 58
2.4.1 SAR距離向頻譜濾波 58
2.4.2 穩(wěn)定點目標提取 65
2.4.3 基于點目標的時間序列InSAR技術 73
2.5 森林垂直結構參數(shù)反演與森林覆蓋區(qū)DEM精確提取 82
2.5.1 極化SAR森林垂直結構參數(shù)估測 83
2.5.2 干涉/極化干涉SAR森林垂直結構參數(shù)反演 85
2.5.3 極化干涉SAR森林植被覆蓋區(qū)DEM 精確估測 101
參考文獻 105
第3章 SAR影像攝影測量 111
3.1 雷達影像嚴密幾何定位 111
3.1.1 側視雷達成像影響因素 111
3.1.2 側視雷達影像距離-共面方程 113
3.1.3 SAR影像距離-共面方程 116
3.1.4 顯函數(shù)形式的距離-共面方程 119
3.1.5 SAR影像嚴密定位 124
3.2 光學與SAR影像聯(lián)合定位 126
3.2.1 聯(lián)合定位模型的建立方法 126
3.2.2 多源影像聯(lián)合定位地面點坐標初值的計算 128
3.2.3 航天光學與SAR影像的聯(lián)合定位 128
3.3 多側視SAR立體測量 130
3.3.1 SAR立體觀測 130
3.3.2 立體SAR提取DEM 131
3.3.3 SAR立體提取地形要素 137
3.4 SAR立體、干涉聯(lián)合三維信息提取 141
參考文獻 144
第4章 地物散射模型與知識庫 146
4.1 典型地物知識庫系統(tǒng) 146
4.2 地物目標散射模型庫 147
4.2.1 裸露地表散射模型 147
4.2.2 典型植被散射模型 150
4.2.3 積雪散射模型 164
4.2.4 地物目標散射模型庫系統(tǒng)構建 167
4.3 散射特性測量數(shù)據(jù)庫 169
4.3.1 典型地物散射特性測量實驗設計 169
4.3.2 散射計測量數(shù)據(jù)收集 180
4.3.3 后向散射特性數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構建 182
4.4 典型地物SAR影像數(shù)據(jù)庫 187
4.4.1 影像數(shù)據(jù)庫存儲結構設計 187
4.4.2 SAR影像數(shù)據(jù)庫示例數(shù)據(jù) 191
4.4.3 SAR影像數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構建 193
4.5 綜合知識規(guī)則及其應用 195
4.5.1 先驗知識規(guī)則構建 196
4.5.2 綜合規(guī)則應用示例 200
參考文獻 202
第5章 極化SAR影像分割 205
5.1 面向對象的SAR圖像多尺度分割 205
5.2 基于極化散射特征的SAR影像分割算法 211
5.3 SAR影像SRM分割 218
參考文獻 230
第6章 SAR圖像變化檢測 232
6.1 SAR圖像變化檢測技術方法 232
6.1.1 圖像預處理技術 233
6.1.2 差異圖獲取技術 233
6.1.3 差異圖分割技術 239
6.1.4 變化檢測應用研究 244
6.2 基于EM+MRF模型的SAR圖像變化檢測技術 245
6.2.1 算法說明 245
6.2.2 實驗結果分析 245
6.3 面向對象分割的SAR圖像變化檢測技術 249
6.3.1 面向對象聯(lián)合多尺度分割 249
6.3.2 對象級的變化測度 250
6.3.3 實驗分析與精度評價 250
參考文獻 254
第7章 面向對象SAR地物高可信解譯 257
7.1 SAR影像點目標高可信解譯 257
7.1.1 CFAR 檢測技術 257
7.1.2 基于相位信息的檢測方法 266
7.1.3 點目標提取 268
7.2 SAR影像線目標高可信解譯 273
7.2.1 單極化SAR邊緣檢測 273
7.2.2 極化SAR邊緣檢測 274
7.2.3 線目標提取 277
7.3 極化SAR影像面狀地物高可信解譯 280
7.3.1 極化SAR影像弱后向散射地物精細解譯 280
7.3.2 極化SAR影像倒塌房屋解譯 288
7.3.3 極化SAR影像濕地解譯 296
參考文獻 308
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