[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

说明书

本发明公开了一种顾及时间去相干因子的多基线PolInSAR植被参数反演方法，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；步骤1，对植被的多基线极化干涉SAR影像进行预处理和极化干涉处理，以获取多基线多极化复相干系数观测值；步骤2，设置和计算RVoG扩展模型的植被参数反演初值；步骤3，选取N条基线中的一条作为参考基线，认为其不存在时间去相干因子的影响；步骤4，将观测值与RVoG扩展模型进行匹配，构建观测方程；最终根据前述获得的参数初值，采用非线性迭代算法进行植被参数反演。本发明可以提高植被参数反演的精度，且易于实现。

技术领域

本发明涉及极化干涉合成孔径雷达在(PolInSAR)在植被参数反演领域，具体涉及一种顾及时间去相干因子的多基线PolInSAR植被参数反演方法。

背景技术

极化干涉合成孔径雷达(PolInSAR)技术是一种新型的微波遥感技术，其将雷达极化概念扩展到干涉空间，PolInSAR技术可以用于分离同一分辨单元内不同散射机制的位置以及垂直分布情况，在植被区可以分辨植被冠层以及地表的散射中心位置，进而从中提取植被高度。目前，PolInSAR技术已经是区域高精度乃至全球尺度植被高度反演最具潜力的手段之一。

在采用PolInSAR技术进行植被高度反演领域，目前应用最为广泛的模型为随机地体二层相干散射(Random Volume over Ground,RVoG)模型，其建立了InSAR观测值与植被参数之间的函数关系。但是，RVoG模型在建模过程中，忽略了时间去相干等其他非体去相干因子；而且，RVoG模型在解算过程中，存在过度参数化导致的观测信息不足，未知参数解算秩亏问题。

而实际上，在重轨干涉模式下，由于两次雷达成像之间存在一定的时间间隔；而在该时间间隔内，散射体的形状、位置、介电特性等，会由于风、降雨、温度、人为因素等影响而发生改变。因此，在重轨干涉模式下，采用PolInSAR技术进行植被高度反演，不能忽略时间去相干因子的影响，否则植被高度反演精度相对较低。

因此，有必要设计一种多基线PolInSAR植被参数反演方法，可以补偿重轨干涉模式中时间去相干因子对于植被参数反演的影响；同时可以解决基于模型的解算过程中，观测信息不足，导致未知参数解算的秩亏问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种顾及时间去相干因子的多基线PolInSAR植被参数反演方法，提高植被参数反演得到的植被参数。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种顾及时间去相干因子的多基线PolInSAR植被参数反演方法，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：

将微波不可穿透地表上的植被覆盖场景使用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；