【摘要】：當(dāng)可以給人和建筑物帶來災(zāi)難的地震發(fā)生后,受災(zāi)的地方所在的國家和直接管轄的政府要進(jìn)行救援工作,在進(jìn)行救援工作之前,首要的工作是對災(zāi)區(qū)進(jìn)行災(zāi)損評估和精確地劃分好哪里受到的破壞嚴(yán)重、哪里受到的損失較輕,這樣在分配人員到災(zāi)區(qū)去救人的時候就可以有針對性的對各個區(qū)域分配人員。在這一步的工作中,遙感技術(shù)由于具有快速、大面積、準(zhǔn)確和直接獲取目標(biāo)區(qū)域圖像的優(yōu)點(diǎn),特別是在最近這些年來得到了非常多的應(yīng)用,遙感可以做的工作包括:提供被地震破壞的地區(qū)在地震發(fā)生前拍攝的影像數(shù)據(jù)、在地震發(fā)生后拍攝災(zāi)區(qū)影像、利用遙感圖像評估受破壞區(qū)域的災(zāi)害損失。一般而言,高分辨率的光學(xué)遙感數(shù)據(jù)就可以基本滿足救災(zāi)需求,但是當(dāng)災(zāi)區(qū)在震后伴隨積云、大霧或者暴雨等極端天氣的時候,光學(xué)遙感的優(yōu)勢就被大大的限制住了。而微波遙感中的SAR在進(jìn)行探測工作的時候,不僅不會受此類惡劣天氣情況的影響,還可以在夜晚的時候像在白天一樣正常獲取圖像,而且當(dāng)SAR在進(jìn)行拍攝探測的時候,是從被研究目標(biāo)的斜上方進(jìn)行拍攝的,這種成像的工作方式可以更加全面更加細(xì)致的探測到地物的側(cè)面信息。SAR圖像數(shù)據(jù)不僅僅是強(qiáng)度數(shù)據(jù),還包含著相位數(shù)據(jù),這是SAR數(shù)據(jù)相對于光學(xué)遙感數(shù)據(jù)的一大優(yōu)點(diǎn),本文的研究就是基于SAR圖像的相位相干性做變化檢測的研究,提取地震災(zāi)區(qū)的震害建筑物,主要的研究成果如下:(1)通過分析SAR傳感器的工作原理,總結(jié)了一般正常規(guī)則建筑物對SAR發(fā)射電磁波的散射效應(yīng)及其在SAR圖像上的表征,像疊掩、陰影和二次散射等,還分別就高分辨率和中低分辨率SAR圖像上的建筑物損毀特征進(jìn)行了分析描述;本文中的研究是想簡單直接地區(qū)分出被地震損壞區(qū)域的完好和受損壞建筑物,所以在研究中只提取“完好”和“破壞”兩種建筑。(2)基于電磁波的相干性算法,對所選的兩個實(shí)驗(yàn)區(qū)的兩組SAR圖像數(shù)據(jù),分別進(jìn)行震前和震后的同震相干性計(jì)算處理,基于相干性結(jié)果選擇合適的閾值計(jì)算方法計(jì)算分類閾值來進(jìn)行分類,提取震害建筑物。(3)由于SAR傳感器在工作工程中會有多種去相干因素的存在,這些去相干因素在一定程度上影響相干性計(jì)算的結(jié)果,所以基于植被遙感中計(jì)算植被生長指數(shù)的思想引入了震前-同震相干性歸一化的算法進(jìn)行相干性的變化檢測進(jìn)而提取出震害建筑物。(4)基于消除去相干因素對相干性影響的思路,以及前人利用假設(shè)檢驗(yàn)思想對光學(xué)遙感圖像做變化檢測以提取土地利用的研究,引入t假設(shè)檢驗(yàn)的模型做震前和同震相干性的變化檢測研究。
【圖文】：

11高分三號2006～（全極化）----.1.2 SAR 工作的關(guān)鍵技術(shù)微波遙感的探測原理是指利用雷達(dá)發(fā)射天線向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射電磁波再利達(dá)接收天線接收目標(biāo)反射回波來實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的探測（當(dāng)然也包括被動的輻射計(jì)被動接收目標(biāo)發(fā)射微波的一種方式，在此不提）。雷達(dá)遙感所獲得的看起來依舊是圖像，可能與可見光和紅外遙感圖像類似，但是與它們成像的卻截然不同，可見光和紅外遙感傳感器是利用中心投影的方式從目標(biāo)正上拍攝”，圖像分辨率依賴于鏡頭與目標(biāo)之間的距離[27]。而雷達(dá)遙感則是主動電磁波并接收目標(biāo)反射回波而且采用斜距成像，其成像特點(diǎn)和分辨率都與可和紅外遙感完全不同，在距離向，真實(shí)孔徑雷達(dá)和合成孔徑雷達(dá)都是采用脈波的延遲來實(shí)現(xiàn)對地物的分離，在方位向，真實(shí)孔徑雷達(dá)通過角度實(shí)現(xiàn)對目物的辨識，而合成孔徑雷達(dá)則是通過多普勒歷程（或合成孔徑）來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識，，如圖 2.1 所示。

第二章 SAR 成像基礎(chǔ)與建筑物震害表征上說就是將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行影像重構(gòu)。合成孔徑雷達(dá)（SAR）在方位向上快速飛行的過程中，不斷地在相等間隔的不同位置上通過發(fā)射天線發(fā)射脈沖信號并通過接收天線接收目標(biāo)反射回來的回波脈沖，經(jīng)處理器對不同位置上接收的回波信號進(jìn)行相干處理，利用雷達(dá)和目標(biāo)的相對運(yùn)動產(chǎn)生虛擬等效的大孔徑，獲得高方位向分辨率；在距離向上的高分辨率則由脈沖壓縮技術(shù)來獲得[28]。（一）合成孔徑技術(shù)雷達(dá)天線在雷達(dá)平臺（衛(wèi)星或飛機(jī)）飛行過程中的某個位置發(fā)射一定的電磁探測脈沖并及時地接收地物反射回來的帶有地物信息的波，當(dāng)雷達(dá)隨著運(yùn)載平臺運(yùn)動到某處時再次發(fā)射一束電磁探測脈沖（該束電磁脈沖與上一個電磁脈沖存在由時延引入的相位差）并接收目標(biāo)反射回波，接下來就這樣反復(fù)進(jìn)行，以此類推，就完成了大孔徑天線的合成，合成過程如圖 2.2。
【學(xué)位授予單位】：防災(zāi)科技學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP751;P315.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2688594