基于多波段多极化SAR数据的黄河口湿地分类研究

基于多波段多极化SAR数据的黄河口湿地分类研究

论文摘要

湿地的分类研究是合成孔径雷达(SAR)的重要应用方向之一,要想对湿地地物的散射特性作深入的分析与研究,需要利用SAR的多波段、多极化信息。目前国内对湿地的分类研究多是利用光学遥感影像,对使用SAR影像进行湿地遥感分类的研究还很少,有也仅仅是针对单波段单极化的SAR影像进行分析,并未综合利用多波段、多极化方式等信息进行分类研究。本文以“908专项”为依托,选择黄河口湿地为研究对象,利用C波段和L波段的全极化SAR数据,并结合“908专项”的实地踏勘成果和光学遥感信息,提出一种新的分类思想,以期更好的对黄河口湿地进行信息提取,最后对C波段和L波段的全极化SAR影像的分类能力从两方面进行了比对。主要的研究成果有以下几点:(1)分析了C波段和L波段全极化SAR影像的特征,并分别进行了影像预处理,证明了选择5*5的窗口进行增强Lee滤波对于两者都可以有效的抑制其相干斑噪声。(2)用H-A-?分解方法分别提取了C波段和L波段全极化SAR影像的极化特征,并在此基础上对两者都进行了H-?、H-?-Wishart和H-A-?-Wishart三种非监督分类方法来提取黄河口湿地信息,发现不论哪种非监督分类方法都容易对两者的实际地物产生混分。(3)提出一种分类思想-基于非监督分类结果的SAR影像湿地监督分类,用此方法对不同波段的全极化SAR影像进行分类,取得了比较理想的分类效果,其中对于C波段全极化SAR影像的总体分类精度达到92.05%,对于L波段全极化SAR影像的总体分类精度为67.43%。(4)针对C波段和L波段全极化SAR影像的分类结果,从Freeman分解和极化比两个方面对两者的分类能力进行了比对,证明了C波段全极化SAR影像能比较好的区分出潮间淤泥滩、芦苇沼泽、耕地、河流、浅海水域五种地物类型,L波段全极化SAR影像能比较好的区分出耕地和芦苇沼泽两种地物类型,最后提出了优化的分类方案。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪言
  • 1.1 课题研究背景及意义
  • 1.2 SAR 湿地分类研究现状
  • 1.2.1 国外SAR 湿地分类研究现状
  • 1.2.2 国内SAR 湿地分类研究现状
  • 1.3 论文的主要研究内容与安排
  • 第2章 研究区概况及实测数据资料
  • 2.1 研究区域概况
  • 2.2 实测数据资料
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 C 波段全极化SAR 影像湿地信息提取
  • 3.1 数据来源及影像预处理
  • 3.1.1 数据源说明
  • 3.1.2 图像预处理
  • 3.2 C 波段全极化SAR 影像极化特征提取
  • 3.2.1 极化分解方法
  • 3.2.2 极化特征提取结果
  • 3.3 基于极化特征的C 波段全极化SAR 影像非监督分类
  • 3.3.1 H-α 非监督分类
  • 3.3.2 H-α-Wishart 非监督分类
  • 3.3.3 H-A-α-Wishart 非监督分类
  • 3.4 基于非监督分类结果的SAR 影像湿地监督分类
  • 3.4.1 分类体系的确立
  • 3.4.2 分类结果及评估
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 L 波段全极化SAR 影像湿地信息提取
  • 4.1 数据来源及影像预处理
  • 4.1.1 数据源说明
  • 4.1.2 图像预处理
  • 4.2 L 波段全极化SAR 影像极化特征提取
  • 4.3 基于极化特征的L 波段全极化SAR 影像非监督分类
  • 4.4 基于非监督分类结果的SAR 影像湿地监督分类
  • 4.4.1 分类体系的确立
  • 4.4.2 分类结果及评估
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 多波段全极化SAR 影像湿地分类能力比对
  • 5.1 Freeman 分解结果比对
  • 5.2 极化比结果比对
  • 5.3 优化分类方案设计
  • 5.4 本章小结
  • 总结及展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的学术成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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