04-SAR数据初步处理.pdf

简介：
本PDF文档详细介绍了SAR（合成孔径雷达）数据初步处理的技术与方法，包括原始数据校正、几何校正及配准等内容。适合相关领域研究人员和技术人员参考学习。 **SAR数据基本处理** SAR（合成孔径雷达）数据处理是遥感领域中的关键技术之一，主要用于分析由SAR传感器捕获的雷达图像。高分三号（GF-3）是中国的一颗高性能合成孔径雷达卫星，提供多种成像模式，包括聚束模式、超精细条带模式、精细条带模式、标准条带模式、窄幅扫描模式、宽幅扫描模式、全球观测模式以及全极化条带模式和波段扩展模式。这些不同的成像方式具有不同的分辨率、覆盖范围及极化特性，满足了各种应用需求。 **一、单景雷达影像处理——以高分3号QPSI数据为例** 1. **聚焦处理**：SAR原始数据通常是未聚焦的RAW Data形式，需要通过傅里叶变换来实现图像聚焦，提高清晰度。这一过程涉及匹配滤波器和逆傅里叶变换等步骤。 2. **多视处理**：此步骤有助于提升空间分辨率，通过合并不同视角的数据以减少距离-多普勒效应的影响。 3. **SAR RAW Data到雷达SLC图像转换**：SLC（单次观测复数）数据包含了幅度、相位和极化信息，是进一步进行SAR数据分析的基础。 4. **生成雷达强度图像**：从SLC数据中提取幅度，并将其转化为显示地物反射特性的强度图。此步骤通常需要对幅度进行校正处理。 5. **滤波操作**：通过应用李氏滤波、维纳滤波或Frost滤波等方法来减少噪声，以增强目标特征的清晰度和对比度。 6. **地理编码与定标**：将雷达图像投影至特定的地理坐标系，并进行辐射校准处理，以便于与其他地图数据结合使用。 7. **特征提取**：通过边缘检测、纹理分析等方法来识别地物特性如地形、建筑及水域分布情况。 8. **图像分割**：根据相似的地物类型将图像划分成不同的区域单元。 9. **分类分析**：基于先前的特征信息，利用监督或非监督的方法对图像进行分类处理，以确定不同类型的地表覆盖物。 **二、多时相雷达影像处理——以8景S1A数据为例** 时间序列数据分析主要关注同一地区在不同时点上的变化。通过比较这些时间节点上的SAR图像，可以发现植被生长、洪水淹没及滑坡等地表特征的变化情况。常用的方法包括差分干涉测量和时间序列分析等。 **使用SARscape软件进行处理步骤** 1. **系统参数设置**：根据需要选择VHR（高分辨率）模式，并设定适当的制图分辨率。 2. **数据导入**：将GF-3的SAR原始数据、地理坐标系边界以及KML文件导入到SARscape中。 3. **元数据获取与处理**：从.SML文件提取入射角和像素间距等关键信息，用于后续计算。 4. **分辨率确定**：基于所获得的信息来估算最大可能的地距分辨力。 5. **设置处理参数**：对于QPSI模式下的8米分辨率图像，在进行数据预处理时设定相同的制图分辨率以确保结果的一致性。 SAR数据的处理流程涵盖了从原始数据到最终分析应用的各个环节，涉及的技术广泛且复杂，需要深入理解雷达成像原理和遥感图像处理技术的应用知识。在实际操作中，借助如SARscape等专业软件可以高效完成SAR数据的分析任务。