植被相干散射模型及其在极化干涉SAR中的应用研究

论文摘要

PolInSAR因其既具有极化SAR对地物目标散射体的形状和方向敏感的特性,又具有干涉SAR对地物目标散射体空间分布和高度分布敏感的特性,所以PolInSAR同时具有极化SAR和干涉SAR中丰富的地物目标信息,使其在SAR成像遥感领域的应用越来越重要,在极化干涉SAR中应用植被相干散射模型提取森林高程成为微波遥感的热点。本文主要研究工作包括以下三点：1.详细介绍了PolInSAR的基本理论,包括矢量干涉、相干系数最优化,并对PolInSAR的散射机制进行分析。通过模拟数据的实验,找到不同极化通道数据对植被层敏感性的差别。2.对PolInSAR的植被相干散射模型进行分析,介绍了三种经典模型的结构,并分析了它们在森林场景参数反演中的利弊；分析了植被相干散射模型的物理结构参数,包括面散射模型、体散射模型、随机体积层模型、方位体积层模型以及地面随机体积层模型,并详细分析了这些模型的散射机理。3.针对相干散射模型在PolInSAR中的应用,通过相同的模拟数据和欧空局真实数据,分别完成了干涉相位差森林植被高度反演算法和双层相干散射模型的三阶段植被高度反演算法的实现。通过实验结果,比较两种方法在植被高程反演上的优劣。基于此结论,本文提出了一种改进的高度补偿与干涉相位差结合的植被高度反演算法,并通过相同数据的实验结果对比,分析此改进型算法的优势。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 PolInSAR的研究现状及发展趋势
• 1.3 本论文主要研究内容
• 2 PolInSAR基本理论及散射机理
• 2.1 引言
• 2.2 PolInSAR基本理论
• 2.2.1 PolInSAR的矢量干涉
• 2.2.2 PolInSAR的相干系数最优化
• 2.3 PolInSAR散射机制分析
• 2.4 本章小结
• 3 PolInSAR的植被相干散射模型
• 3.1 引言
• 3.2 三种经典模型
• 3.2.1 水云模型
• 3.2.2 MIMICS模型
• 3.2.3 FSCM模型
• 3.3 植被相干散射模型的物理结构参数
• 3.3.1 面散射模型
• 3.3.2 体散射模型
• 3.3.3 随机体积层模型
• 3.3.4 方位体积层模型
• 3.3.5 地面随机体积层模型
• 3.4 本章小结
• 4 相干散射模型用于森林高度提取
• 4.1 引言
• 4.2 干涉相位差森林植被高程反演方法
• 4.2.1 干涉相位差森林植被高程反演方法原理
• 4.2.2 实验及结果
• 4.3 双层相干散射模型的三阶段植被高度反演算法
• 4.3.1 双层相干散射模型三阶段算法原理
• 4.3.2 实验及结果
• 4.4 改进的高度补偿与干涉相位差结合的植被高度反演算法
• 4.4.1 高度补偿与相位差结合算法原理
• 4.4.2 实验及结果
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集