基于极化干涉SAR植被高度的反演

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1、分类号:P2310710-2015226016专业硕士学位论文基于极化干涉SAR植被高度的反演米守全导师姓名职称邹维宝副教授专业学位类别申请学位类别专业硕士测绘工程及领域名称论文提交日期2018年05月20日论文答辩日期2018年06月03日学位授予单位长安大学InversionofVegetationHeightBasedonPolarimetricSARInterferometryAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：MiShouquanSupervisor：AssociatePr

2、of.ZouWeibaoChang’anUniversity,Xi’an,China摘要极化干涉SAR是将干涉SAR技术和极化SAR技术结合在一起，将极化SAR获取目标散射特性的能力与干涉SAR获取目标散射体空间分布的能力集于一身。极化干涉SAR技术提高传统的干涉SAR的测量精度，同时能够更好的获取目标散射机理。极化干涉SAR技术利用全极化数据，通过相关矩阵特征分解技术可以明显提高地表参数反演精度，从而为获取高精度数字高程信息提供了可能。本文研究了极化干涉SAR地表植被高度反演方法，同时对极化相干层析算法进行详细的研究，主要工作如下：(1

3、)分析了极化干涉SAR不同极化状态的散射机制特性及其对植被区域反演的敏感性，研究了极化干涉相干系数最优化；同时深入分析了ESPRIT算法散射相位中心估计，并通过模拟数据验证了算法的有效性。实验结果发现：基于ESPRIT算法能够较好的估计出植被冠层和地表相位中心，实现了植被散射体相位中心的分离。(2)研究了相位相干融合反演算法，该算法利用复相干幅度反演算法弥补DEM差分算法，有效的减小ESPRIT算法中去极化等因素对高度估计的影响。在DEM差分算法中，主要针对地表相位极化模式的选择和相位跳变进行研究，实验表明：经过中值滤波处理后，HH-VV

4、极化模式能准确的估计地表相位；在复相干幅度算法中，通过选取最优相干系数及散射模型函数反演高精度的植被高度；最后，分析了权重系数在相位相干融合算法中的作用。通过实验获取了精确的植被高度估计，验证相位相干融合反演算法的有效性。(3)详细研究了极化相干层析算法。阐明了极化相干层析算法原理，并推导出单基线极化相干层析算法步骤，主要进行了相位相干融合算法植被高度估算和Legendre系数的计算，并通过仿真数据实验，证实该算法能够获取植被高度及植被垂直结构散射特性。关键词：极化干涉SAR，散射相位，植被高度反演，极化相干层析iAbstractPola

5、rimetricSARinterferometryisacombinationofinterferometricSARandpolarizationSARtechniques.ItcombinestheabilityofpolarizationSARtoacquiretargetscatteringpropertiesandtheabilityofinterferometrySARtoacquirethespatialdistributionoftargetscatterers.PolarimetricSARinterferometryt

6、echnologyimprovesthemeasurementaccuracyoftraditionalinterferometrySAR,anditcanbetteracquirethetargetscatteringmechanism.PolarimetricSARinterferometrytechnologyutilizesall-polarizationdataandcansignificantlyimprovetheinversionaccuracyofsurfaceparametersthroughthecorrelatio

7、nmatrixeigendecompositiontechnique,therebyprovidingapossibilityforobtaininghigh-precisiondigitalelevationinformation.Thispapermainlystudiesthemethodofhigh-levelinversionofgroundvegetationinpolarimetricSARinterferometry.Atthesametime,itconductsdetailedresearchonpolarizatio

8、ncoherencetomographyalgorithm.Themainworkisasfollows:(1)Analyzethecharacteristicsofthescattering