[发明专利]一种顾及时间去相干因子的多基线PolInSAR植被参数反演方法

权利要求书

1.一种顾及时间去相干因子的多基线PolInSAR植被参数反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤0，在RVoG模型中引入时间去相干因子，得到顾及时间去相干因子的RVoG扩展模型：

将植被场景使用RVoG扩展模型进行表示，其中，ω表示与基线和极化方式相关的极化状态，表示地表相位，γ_TV表示植被体时间去相干因子，γ_TG表示地表时间去相干因子，μ_(ω)表示极化状态为ω所对应的地体幅度比；γ_v表示纯体去相干系数，是有关植被高度和消光系数的函数；

步骤0.5，参数归一化：将N条基线干涉的地体幅度比μ_(ω)在复平面内归一化，得到相同的地体幅度比归一化参数x^r，以及将地表高程参数归一化；其中，地体幅度比归一化参数x^r，是指参考基线r的体散射占优通道的极化复相干系数到纯体去相干系数的距离；

步骤1，对植被的多基线极化干涉SAR影像进行配准、去平地、多视和极化干涉处理，生成干涉图，获取植被的多基线多极化复相干系数观测值γ_(ω)；设生成N条基线，每条基线采用M种极化方式；

步骤2，将地体幅度比归一化参数初值设置为0，将植被体和地表的时间去相干因子的初值均设置为1；然后利用RVoG模型和三阶段植被高度反演算法计算植被高度初值、消光系数初值和地表高程初值；

步骤3，选取N条基线中的一条作为参考基线r，则该参考基线不存在时间去相干的影响，则参考基线的地表时间去相干因子γ_TG＝1且植被体时间去相干因子γ_TV＝1，且固定不变；在RVoG扩展模型，除参考基线外的其他基线的地表时间去相干因子和植被体时间去相干因子，是指相对于参考基线干涉时相应的时间去相干因子；

步骤4，顾及时间去相干因子的多基线PolInSAR植被参数反演；

针对每条基线，将步骤1得到的M个观测值与步骤0构建的RVoG扩展模型进行匹配，得到观测方程，并拆分实部和虚部，共得2MN个拆分后的观测方程；

根据步骤2得到的各初值和步骤3得到的参考基线的地表及植被体的时间去相干因子，采用非线性迭代算法求解2MN个观测方程中的2(N-1)+4个未知参数：植被高度、消光系数、地表高程、地体幅度比归一化参数以及除参考基线外的其他N-1条基线的地表时间去相干因子和植被体时间去相干因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，参考基线r的选择方法为：获取每条基线不同极化状态的复相干系数观测值，其在复平面单位圆内形成椭圆区域；计算每个椭圆区域的离心率，将其中最大离心率所对应的基线作为参考基线，且该参考基线是所有N条基线中受到时间去相干因子影响最小的一条。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用RVoG模型和三阶段植被高度反演算法计算植被高度初值、消光系数初值、地表高程初值的方法为：

步骤1)，直线拟合：

任意选择一条基线，利用在该基线不同极化状态下的复相干系数观测值，对RVoG模型在复平面内进行直线拟合，得到以下公式所示的直线：

步骤2)，计算地表相位：

计算公式(2)所示直线与复平面单位圆的2个交点A和B，将其中与体散射占优极化方式点之间的距离大于与地面散射占优极化方式点之间的距离的交点，即为地表相位点然后利用地表相位按以下公式(3)计算地表高程初值：

步骤3)，植被高度与消光系数估计：

设体散射占优极化通道仅包含植被层散射贡献，其地体幅度比为0，则纯体相干性的表达式为表示体散射占优通道复相干系数，是有关植被高度h_v以及消光系数σ的函数，表示为

采用数值计算方法，通过给定一系列植被高度h_v以及消光系数σ，根据公式(4)建立二维查找表，找到差异最小的一组值，即为植被高度h_v以及消光系数σ的估计值，并作为植被高度初值和消光系数初值：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进行直线拟合所选择的基线为参考基线。