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双基线极化干涉SAR植被参数反演

西安电子科技大学学报 2015年第6期42卷 23-29页

作者：卢红喜李东霖刘宏伟索志勇宋文青保铮西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071 上海卫星工程研究所上海200240

植被参数反演是极化干涉合成孔径雷达的重要应用,然而单基线极化干涉合成孔径雷达技术无法解决体散射去相干估计的模糊问题.提出了一种新的双基线极化干涉合成孔径雷达技术,充分利用了双基线观测数据的相关性,能够有效地解决体散射去相... 详细信息

植被参数反演是极化干涉合成孔径雷达的重要应用,然而单基线极化干涉合成孔径雷达技术无法解决体散射去相干估计的模糊问题.提出了一种新的双基线极化干涉合成孔径雷达技术,充分利用了双基线观测数据的相关性,能够有效地解决体散射去相干估计的模糊问题,并对基线比例较小的情况仍具有较好的鲁棒性.利用欧空局发布的PolSARPro软件仿真验证了该方法的有效性和稳健性.

关键词：极化干涉合成孔径雷达植被参数反演双基线解模糊聚类分析

基于Freeman分解的植被参数反演新方法

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电子与信息学报 2011年第4期33卷 781-786页

作者：李廷伟黄海风梁甸农朱炬波国防科技大学电子科学与工程学院

基于极化Freeman分解的极化协方差矩阵参数,极化干涉SAR互协方差矩阵可简化建模为植被高度、消光系数和地面干涉相位的函数。基于此,该文建立了以极化干涉SAR互协方差矩阵估算值与互协方差矩阵观测值之差为目标函数、以3个植被参数为未... 详细信息

基于极化Freeman分解的极化协方差矩阵参数,极化干涉SAR互协方差矩阵可简化建模为植被高度、消光系数和地面干涉相位的函数。基于此,该文建立了以极化干涉SAR互协方差矩阵估算值与互协方差矩阵观测值之差为目标函数、以3个植被参数为未知量的优化模型,提出了基于Freeman分解的植被参数反演新方法。该方法避免了三阶段植被参数估计方法所面临的体相关系数确定问题,提供了一种独立于三阶段植被参数估计的新思路。仿真结果验证了新方法的有效性。

关键词：极化SAR干涉植被参数反演散射机理 Freeman分解

单/多基线PolInSAR植被参数反演方法研究

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单/多基线PolInSAR植被参数反演方法研究

作者：薛超西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着空间遥感领域对于掌握观测目标信息的要求不断增大,极化干涉合成孔径雷达（PolInSAR）应运而生,PolInSAR能同时获取目标的精细物理特征信息和空间高程信息。所以,利用PolInSAR进行空间地理三维测绘具有广大的应用前景。PolInSAR信... 详细信息

随着空间遥感领域对于掌握观测目标信息的要求不断增大,极化干涉合成孔径雷达（PolInSAR）应运而生,PolInSAR能同时获取目标的精细物理特征信息和空间高程信息。所以,利用PolInSAR进行空间地理三维测绘具有广大的应用前景。PolInSAR信号处理技术能有效地分离不同散射机制的相位中心,对于植被冠层相位和植被下的地表相位具有较高的估计精度。因此,PolInSAR研究领域中的植被参数反演技术,为森林资源控制、地理勘探、环境检测等应用提供了帮助。本文基于经典单/多基线PolInSAR参数反演的基本理论,深入研究了模型失配情况下经典植被参数反演算法的不足,并提出了有效的改进方法。主要内容与研究工作如下:（1）研究了PolInSAR信号处理相关的极化散射矢量和极化相干系数,包括其表示形式与物理意义,并对Pauli分解下的三种散射机制进行了分析,用实测数据验证了不同地物具有不同占优的散射机制;然后分析了极化相干系数最优化方法,并用仿真数据验证了该方法能提升相干性和分离不同的散射机制。（2）研究了经典的PolInSAR植被参数反演模型和方法。首先研究了RVoG两层植被模型的结构,以及该模型下的极化相干系数表示形式;然后研究了基于RVoG模型的两种植被参数方法:直接高度差法、三阶段解析几何法,用这两种方法分别对仿真数据进行了植被参数反演,验证了其有效性,并分析了直接高度差法存在的地表相位中心估计不准确问题,三阶段解析几何法存在的地体幅度比模糊问题。（3）提出了两种改进的单基线PolInSAR的植被参数反演模算法。首先针对带地形坡度的浓密植被场景,研究了由地形坡度引起的RVoG模型失配、极化方位角（POA）偏移、极化相干矩阵估计不准确问题,提出了一种基于地形效应补偿的植被参数反演算法,通过仿真数据验证了其与现有方法相比具有更高的反演精度;然后针对无地形坡度的稀疏植被场景,研究了稀疏植被冠层的散射机制变化,即此时植被冠层表现为偶次散射占优,分析了偶次散射占优造成的植被冠层干涉相位偏离植被真实位置的现象,此时降低了极化相干矩阵估计样本的独立同分布特性,故提出了一种基于样本选择的植被参数反演算法,通过仿真数据验证了其与现有方法相比具有更高的反演精度。（4）提出了一种改进的多基线PolInSAR植被参数反演算法。针对单基线参数反演算法中存在的地体幅度比模糊问题,提出了一种基于最优直线拟合方式的多基线联合解地体幅度比模糊方法,避免了单基线植被参数反演算法存在的地体幅度比模糊问题,并通过仿真数据验证了该算法的有效性。

关键词：极化干涉合成孔径雷达植被参数反演地形效应补偿稀疏植被多基线联合

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三层植被极化干涉建模及参数反演新方法研究

红外与毫米波学报 2011年第4期30卷 333-338页

作者：李廷伟黄海风梁甸农朱炬波国防科技大学电子科学与工程学院

两层植被结构模型是传统三阶段植被参数反演方法的基础,当实际植被结构为三层结构时,三阶段植被参数反演方法精度变差.针对该问题,建立了与三层植被结构模型对应的极化SAR干涉复相关系数模型,分析了传统三阶段植被参数反演方法精度变差... 详细信息

两层植被结构模型是传统三阶段植被参数反演方法的基础,当实际植被结构为三层结构时,三阶段植被参数反演方法精度变差.针对该问题,建立了与三层植被结构模型对应的极化SAR干涉复相关系数模型,分析了传统三阶段植被参数反演方法精度变差的原因,提出了基于双基线极化SAR干涉的三层植被参数反演新方法,新方法充分考虑了三层植被干涉复相关系数的特征,比传统的三阶段植被参数反演方法更适合于三层植被结构,反演性能更好.实验结果验证了所建的复相关系数模型的正确性和反演新方法的优越性.

关键词：极化SAR干涉植被参数反演散射机理三阶段反演方法

植被分布式SAR极化干涉复相关系数建模与分析

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电波科学学报 2010年第3期25卷 415-421,609页

作者：李廷伟梁甸农黄海风国防科技大学电子科学与工程学院

针对两层结构植被模型,建立了分布式SAR极化干涉复相关系数模型,研究了散射机理和收发模式对干涉复相关系数分布规律的影响,研究表明:对于一发两收分布式SAR极化干涉系统,极化复相关系数在复平面上的分布是变化规律不确定的曲线,曲线变... 详细信息

针对两层结构植被模型,建立了分布式SAR极化干涉复相关系数模型,研究了散射机理和收发模式对干涉复相关系数分布规律的影响,研究表明:对于一发两收分布式SAR极化干涉系统,极化复相关系数在复平面上的分布是变化规律不确定的曲线,曲线变化规律依赖于三种散射机理与极化之间的相对变化关系,最后,重点分析了几种典型场景下的复相关系数分布特征,以及不同场景下分布曲线与单位圆的交点的分布特点。所建模型及分析结论可为分布式SAR极化干涉系统设计和植被参数反演新方法研究提供参考。

关键词：极化干涉SAR 植被参数反演二次散射分布式系统

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森林生态系统遥感监测技术研究进展

地理科学 2018年第7期38卷 997-1011页

作者：何兴元任春颖陈琳王宗明郑海峰中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室吉林长春130102 中国科学院大学北京100049

森林是陆地生态系统的主体,森林生态系统监测技术是实现森林可持续利用与全球变化研究的重要支撑与信息保障。从4个方面概述了遥感技术在森林生态系统监测中的应用研究进展：森林遥感分类及变化监测、森林植被参数遥感反演、森林蓄积量... 详细信息

森林是陆地生态系统的主体,森林生态系统监测技术是实现森林可持续利用与全球变化研究的重要支撑与信息保障。从4个方面概述了遥感技术在森林生态系统监测中的应用研究进展：森林遥感分类及变化监测、森林植被参数遥感反演、森林蓄积量与生物量遥感估算、森林干扰遥感监测等。结合遥感技术的发展,总结了森林生态系统监测中使用的多源遥感数据和各类模型,提出集成地面调查数据、高分地-空雷达扫描监测技术,以及多源光学遥感建模技术和生态系统过程模型,构建多维度、多尺度、高时间密度的森林生态系统监测平台的研究展望。

关键词：森林分类植被参数反演生物量估算遥感模型耦合森林干扰集成监测平台

利用PRO4SAIL与支持向量机回归的组合模型反演植被等效水厚度

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测绘通报 2017年第8期 50-55页

作者：李丹娜郭云开朱善宽刘宁刘磊蒋明长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410076 长沙理工大学测绘遥感应用技术研究所湖南长沙410076

为监测路域植被生态环境,利用遥感影像和辐射传输模型物理基础实现了对植被冠层等效水厚度(EWT)的估测。提出了利用PRO4SAIL与支持向量机回归的组合模型对等效水厚度进行反演的方法。选取Landsat7 ETM+影像,结合实测数据探索验证了PRO4S... 详细信息

为监测路域植被生态环境,利用遥感影像和辐射传输模型物理基础实现了对植被冠层等效水厚度(EWT)的估测。提出了利用PRO4SAIL与支持向量机回归的组合模型对等效水厚度进行反演的方法。选取Landsat7 ETM+影像,结合实测数据探索验证了PRO4SAIL与支持向量机回归的组合模型的植被参数反演的实用性和准确性。研究表明,该组合模型具有较好的预测能力,反演得到的等效水厚度含量精度较高,为支持向量机模型应用于遥感影像反演植被参数提高了有力支撑。

关键词：等效水厚度 PRO4SAIL 支持向量机回归植被参数反演

基于混合像元分解理论的路域植被等量水厚度遥感反演

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测绘通报 2019年第12期 83-86,95页

作者：肖祥红刘海洋郭云开湖南省第二测绘院湖南长沙410119 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410076

为削弱混合像元对植被参数反演的影响,提出了基于混合像元分解理论反演路域植被等量水厚度的方法。利用PRO4SAIL模型正演获得的高光谱窄波段数据,模拟Landsat 8遥感影像宽波段植被冠层光谱数据,并进行等量水厚度的敏感植被指数的筛选;... 详细信息

为削弱混合像元对植被参数反演的影响,提出了基于混合像元分解理论反演路域植被等量水厚度的方法。利用PRO4SAIL模型正演获得的高光谱窄波段数据,模拟Landsat 8遥感影像宽波段植被冠层光谱数据,并进行等量水厚度的敏感植被指数的筛选;对覆盖研究区域的Landsat 8遥感影像进行线性混合像元分解,获取更加精确的植被冠层光谱反射率;同时,利用支持向量机构建等量水厚度估测模型,实现对路域植被等量水厚度的遥感反演。研究结果表明,利用混合像元分解后得到的植被冠层光谱参与模型反演得到的路域植被等量水厚度更加符合实际情况,为遥感影像反演植被参数提供了有效数据。

关键词：路域植被等量水厚度混合像元分解植被参数反演 Landsat 8