多偏極雷達影像斑駁減抑之研究

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1、航測及遙測學刊第十卷第二期第159-168頁民國94年6月159JournalofPhotogrammetryandRemoteSensingVolume10,2,June2005,pp.159-168多偏極雷達影像斑駁減抑之研究123王志添陳錕山胡婕美摘要就SAR影像觀點而言，當地表粗糙度與雷達波波長相近時，雷達回波將有同調性干擾現象產生斑駁雜訊造成SAR影像判釋上的困難。多偏極資料係以交替改變偏極方式取像，其斑駁效應遠大於單偏極資料，因此斑駁雜訊減抑成為ENVISAT-1雙偏極雷達影像資料於應用方面之重要課題。在斑駁減抑約制條件為不改變影像上均質目標平均值與降低影像斑駁雜訊，兼顧保有影像

2、解析力，且在不同偏極間振幅差值應維持不變。因此在處理兩張偏極影像時，我們先分別對兩偏極影像作雷達特性統計模式分析，以線性化轉換作為多偏極斑駁減抑處理以降低兩偏極之相關雜訊。我們以ENVISAT-1於2003年6月16日所獲取之雙偏極（HH/HV）影像作為測試資料，經上述斑駁減抑處理後，兩張影像之等效觀點數皆由原約3觀點數提升至約6觀點數，同時在影像上仍能保有點目標地物特徵，說明本文提出之方法有效減抑斑駁雜訊，同時保有原空間解析力，改善交替偏極影像於目標辨識上應用。關鍵字：ENVISAT-1、斑駁雜訊、濾波、交替偏極（AlternatingPolarisation）1.前言就SAR影像觀點而言

3、，當地表粗糙度與雷達波波長相近時，雷達回波將有同調性干涉現象而產合成孔徑雷達（SyntheticApertureRadar,簡稱生斑駁雜訊。傳統光學影像常利用平均值、中值等SAR）為主動式遙感探測工具，資料獲取幾乎完全方法過濾，以達到斑駁雜訊減抑之目的，但是這些不受水氣、雲、大氣組成或天候之影響，並具有不方法都是建立在加成性斑駁雜訊模式上，在對於分晝夜獲取影像之能力，與傳統被動式遙感探測工SAR影像特有之相乘性斑駁雜訊時，不易減抑其具相較，其應用層面更為廣泛。因此SAR影像於雜訊兼顧保留解析力。實際遙測領域中，有其不可取代之重要角色。歐洲過去學者們提出多種架構在雷達影像統計模太空署（ESA）

4、於2003年三月已發射運作之式上方法，以求兼顧減抑斑駁雜訊及維持空間解析ENVISAT-1，2004年加拿大太空署（CSA）將發射力，常見者如李氏濾波法（Lee,1981）、MAP濾波之RADARSAT-2，以及日本NASDA將於2004年法（Lopesetal.,1993）等，此類斑駁雜訊濾波法都發射之ALOS等第二代衛星均載有先進之雷達遙是架構在單張影像上，並經由局部之統計特性處測系統，除增加攝像角度模式，提高了災害監測時理，然而當處理窗區增大時，常會降低影像之空間機動性外，並由原單偏極影像提升為多偏極影像，解析力（Bruniqueletal.,1997）。衛載SAR資料獲進一步提升偵測

5、目標之資訊內涵，對於地物地貌的取可定時接收，且不受天候影響，因此資料在時間分類與參數反演極有助益。密度上較易掌握；在資料充足的條件下，將多時1.國立中央大學太空遙測研究中心副研究工程師收到日期:民國92年12月19日2國立中央大學太空遙測研究中心教授修改日期:民國93年11月10日3國立中央大學太空遙測研究中心研究助理接受日期:民國93年11月11日160航測及遙測學刊第十卷第二期民國94年6月SAR影像同時輸入並經由多時濾波器處理。如此不極的差異。過去單偏極衛星雷達僅能提供單一偏極僅可袪除斑駁雜訊，仍可保持原有空間解析力影像資料，而ENVISAT-1所提供的交替偏極影像（Queganeta

6、l,2000）（王志添、等，2003）。本研更有利於地形地物的分析與判釋，可說是衛星雷達究我們仍引用SAR斑駁雜訊多變異模式，對於的一大進展；但影像斑駁雜訊較大為其缺點，是故ENVISAT-1交替偏極資料，同時進行兩偏極影像斑如何減抑斑駁雜訊且維持空間解析力，為其應用於駁減抑處理。地物辨識時首先必須解決之課題。現階段若能減抑交替偏極影像的斑駁雜訊，對於將來多偏極雷達影像資料應用相當有助益。2.ENVISAT-1ASAR簡介ENVISAT-1為歐洲太空署（ESA,EuropeanSpaceAgency）之遙測衛星，其主要目的除了延續ERS-1與ERS-2雷達觀測工作外，更加裝了GOMOS、RA

7、-2、MERIS、MIPAS、MWR、LR、SCIA、AATSR及DORIS等感測器，以期對於大氣、陸地、海洋及冰層進行整合性觀測研究；其所酬載之雷達系統稱為ASAR（AdvancedSyntheticApertureRadar）。ASAR為C波段多偏極合成孔徑雷達系統，可提供多種攝像模式以符合機動性應用之需求。多種攝像模式更可區分為高解析力與中低解析力兩類模式，以滿足區域性高解析力與全球性觀測需求。在區域性