全極化合成孔徑雷達(dá)(POLSAR)是對(duì)地遙感觀測(cè)的先進(jìn)手段,能夠增強(qiáng)對(duì)目標(biāo)物的幾何物理結(jié)構(gòu)及介電特性等的探測(cè)能力。極化分解是應(yīng)用全極化合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)提取目標(biāo)散射特征的重要手段。對(duì)于非相干分解所使用的極化相干矩陣包含的信息量尚未定量估計(jì),且計(jì)算平均相干矩陣時(shí)選用的滑動(dòng)窗口大小依賴經(jīng)驗(yàn)性選擇。由于遙感的本質(zhì)是利用有限的探測(cè)資料,獲取更多的目標(biāo)信息,而信息論中的香農(nóng)熵正可定量度量信息量。因此我們嘗試將香農(nóng)熵引入到全極化合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)的信息量評(píng)價(jià)中,建立起對(duì)于相干矩陣信息量評(píng)價(jià)的方法,定量評(píng)估極化相干矩陣的信息量,并評(píng)估合理的滑動(dòng)視窗大小。具體實(shí)現(xiàn)方法是,在提取極化散射矩陣的基礎(chǔ)上,利用不同大小的滑動(dòng)窗口計(jì)算平均相干矩陣,而后進(jìn)行特征值分解獲取其特征值,并以此為變量計(jì)算其香農(nóng)熵,估計(jì)信息量,并將估計(jì)結(jié)果用于合理確定相干矩陣滑動(dòng)窗口大小。為了說明此方法的有效性,利用不同平臺(tái)、不同波段的全極化合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)包括Radarsat-2、高分3號(hào)以及AIRSAR選取不同地物類型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,評(píng)價(jià)相干矩陣所包含的信息量,選擇合理的視窗大小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同地物類型的極化相干矩陣包含的信息量差異較大。其中建筑物平均相干矩陣的信息量較低,且隨窗口增加信息量呈現(xiàn)近線性增加,而海洋、植被的極化相干矩陣信息量偏高,且隨窗口增加信息量先快速增加后趨于穩(wěn)定。針對(duì)不同遙感數(shù)據(jù)、平臺(tái)、波段、時(shí)段,同種地物的平均相干矩陣的信息量隨窗口大小的變化規(guī)律相近。本研究表明基于香農(nóng)熵的相干矩陣信息量評(píng)價(jià)的方法,可以簡(jiǎn)單有效地定量評(píng)估相干矩陣包含的信息量,同時(shí)也可為計(jì)算極化相干矩陣滑動(dòng)窗口的選擇提供重要理論依據(jù)和指標(biāo)參考,有助于后續(xù)目標(biāo)分解工作的開展和更好地理解散射機(jī)制,從而可為深入挖掘極化SAR數(shù)據(jù)應(yīng)用潛力提供重要參考。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P237
【部分圖文】：

波：沒有確定的極化參數(shù)，電場(chǎng)矢量分量之間完全不極化表征極化可以用極化橢圓的方式、Jones 矢量以及 Stoke波的極化特性進(jìn)行描述，在 z 軸位置處截取與電磁波，電磁波穿過該等相位面形成了特征橢圓軌跡，可用磁波的極化狀態(tài)[41]： 20 0 020 0 0, , ,2 cos sinx y yy x x y yE z t E z t E z tE E E 橢圓的示意圖。

第 2 章 極化 SAR 的理論基礎(chǔ)方向角 ,2 2 ，表示橢圓長(zhǎng)軸與 x 軸的夾角，且有0 02 20 0tan 2 2 cosx yx yE EE E ，y x 孔徑也稱為橢圓率角，其取值范圍為 0,4 ，由下式定0 02 20 0sin 2 2 sinx yx yE EE E 方向取決于 的符號(hào)， 0橢圓左旋， 0橢圓右旋。 為左旋橢圓和右旋橢圓的示意圖。

4.1 Radarsat-2 數(shù)據(jù)區(qū)域的 Pauli 分解偽彩色合成圖像uli the RGB color image based on decomposition of Radars三號(hào)數(shù)據(jù)，我國(guó)第一個(gè)分辨率達(dá) 1 米的 C 波段多極化 SAR 成高分 3 號(hào)覆蓋了包括條帶、掃描、聚束、波成像以及種成像模式，是目前世界上現(xiàn)有的 SAR 衛(wèi)星中成像標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，又可以對(duì)海洋進(jìn)行探測(cè)，實(shí)現(xiàn)“一星多式如圖 4.2 所示：
【參考文獻(xiàn)】

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1 龍夢(mèng)啟;楊學(xué)志;孟俊敏;劉根旺;張晰;董張玉;;利用香農(nóng)熵的雙極化合成孔徑雷達(dá)船只檢測(cè)[J];遙感信息;2015年05期

本文編號(hào)：2882959