层析SAR技术研究进展 *
2021-11-29李芳芳李新武
李芳芳, 刘 宁,3, 李新武, 韩 冰, 洪 文
(1. 中国科学院空天信息创新研究院, 北京 100094; 2. 中国科学院空间信息处理与应用系统技术重点实验室, 北京 100190; 3. 中国科学院大学电子电气与通信工程学院, 北京 100049; 4. 中国科学院数字地球重点实验室, 北京 100094)
0 引言
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种主动式微波遥感手段,具有全天时、全天候的特点,在地物观测上有着良好的时间连续性。通过线性调频波和方位向孔径合成,SAR实现了距离向和方位向高分辨率,获取了由三维场景投影到斜距-方位平面上的二维影像。由于SAR侧视几何,到雷达距离相同的地物在二维图像上表现为同一个点,形成叠掩。这给SAR图像解译带来困难。
干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)利用两景图像相位差与斜距差之间的关系,获取场景三维高程结果。但是同一距离-方位单元中存在的不同高程目标点不能通过这种方法区分。层析合成孔径雷达(Tomographic Synthetic Aperture Radar, TomoSAR)在高程向合成孔径,利用多幅稍微不同视角下同一场景的二维图像建立起观测向量与高程向散射系数剖面的变换关系,可以得到高程向每个散射体点的位置和散射系数,真正解决了SAR叠掩问题[1]。
层析概念是由计算机断层成像技术(Computed Tomography)扩展而来。2000年,Reigber等[2]首次进行了机载实测数据的层析实验,对德国Oberpfaffenhofen附近的试验场进行了三维反演,高程向分辨率为2.9 m。随后,层析SAR技术被广泛研究并取得了长足的进展。层析SAR在场景三维反演方面表现出了良好的特性,被应用于城市建筑物信息提取、森林参数信息提取和冰川内部结构反演中。……
