[发明专利]由森林覆盖下目标参数反演模型获得人造目标信息的方法

摘要

由森林覆盖下目标参数反演模型获得人造目标信息的方法，属于微波遥感领域。它解决了现有的PolInSAR图象参数反演只能获得自然场景目标信息，而不能获得人造目标相关信息的问题。本发明通过对PolInSAR图象数据经过极化干涉相位相干最优化处理之后可以得到最优化相干系数，利用这些已知数据建立森林覆盖下人造目标的散射模型，并通过所述模型获得输入的PolInSAR图像数据中的植被高度、消光系数、与地形有关的相位、人造目标高度及目标体幅度比等自然目标信息和人造目标信息相关参数。本发明所获得的信息能够对研究区域的进一步分析提供基础数据。本发明扩大了PolInSAR技术的应用范围，能够应用于森林生态参数检测和人造目标检测等领域。

主权项

1、基于PolInSAR图象的森林覆盖下人造目标参数反演模型获得人造目标信息的方法，其特征在于它由以下步骤实现：步骤一、输入单基线PolInSAR图象数据：在全极化系统中，由SAR天线一发射电磁波经过目标的散射后，被天线一和天线二同时接收，将从天线一和天线二中接收到的PolInSAR数据通过HH、HV、VH和VV这四个极化通道，输送到计算机中，再经过SAR成像算法得到八幅单基线PolInSAR图象数据，如下所示：[S1]=Shh1Shv1Svh1Svv1,[S2]=Shh2Shv2Svh2Svv2;]]>步骤二、形成相干散射矢量：根据互易定理，交叉极化通道HV和VH的数据近似相同，可以利用两个通道数据的平均值，将四维数据转换为三维，再利用Pauli基，得到三维相干散射矢量和k→1=12[Shh1+Svv1,Shh1-Svv1,2Shv1]T;]]>k→2=12[Shh2+Svv2,Shh2-Svv2,2Shv2]T]]>步骤三、计算相干矩阵：根据步骤二中得到的相干散射矢量可以得到相干矩阵T₆：(T6)=⟨k→1k→2k→1*Tk→2*T⟩=[T11][Ω12][Ω12]*T[T22];]]>其中[T11]=⟨k→1k→1*T⟩]]>[T22]=⟨k→2k→2*T⟩;]]>[Ω12]=⟨k→1k→2*T⟩]]>步骤四、求得最优相干系数：首先引入两个归一化复投影矢量和并将散射矢量和分别投影到单位复矢量和上，再利用步骤三中得到的相干矩阵，从而可以得到复干涉相干系数的一般化矢量表达式γ~(ω→1,ω→2)=⟨ω→1*T[Ω12]ω→2⟩⟨ω→1*T[T11]ω→1⟩⟨ω→2*T[T22]ω→2⟩;]]>借助拉格朗日乘子法求解上式的最优化问题，可得[T11]-1[Ω12][T22]-1[Ω12]*Tω→1j=vjω→1j]]>                               (j＝1，2，3)；[T22]-1[Ω12]*T[T11]-1[Ω12]ω→2j=vjω→2j]]>最后可以得到三个最优相干系数γ~j=vjexp(i arg(ω→1j*T[Ω12]ω→2j))(j=1,2,3);]]>步骤五、参数反演：通过先验知识和散射模型对PolInSAR图象进行物理参数提取；把在步骤四中求得的最优相干系数和先验信息带入到反演散射模型γ~=eiφ0γ~v+eikzzdm(ω→)1+m(ω→)]]>中，借助最小二乘法、模拟退火或者遗传算法进行参数反演，可以反演出如下目标参数：植被高度h_v、消光系数σ、与地形有关的相位φ₀、人造目标高度z_d、目标体幅度比m₁、m₂和m₃。