星载SAR影像模拟及其在正射校正中的应用研究

【摘要】合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)是一种主动式的微波遥感成像雷达,具有全天候、全天时、高分辨率和高精度的特点,在地形测绘、资源勘探、灾害监测、军事侦察等众多领域有着广泛的应用。SAR影像模拟是依据SAR影像定位模型,利用DEM数据生成与真实SAR影像具有相似几何与辐射特征的模拟图像的技术。SAR影像模拟在SAR系统设计、SAR影像几何校正、干涉SAR处理、SAR影像解译以及目标检测与识别等方面发挥着重要作用。尤其是在正射校正应用方面,与传统的地理编码校正方法相比,SAR影像模拟技术仅需要SAR成像参数和DEM数据,无需控制点即可获得较高的正射校正精度,具有数据需要量小、校正精度高等优势。随着星载SAR应用领域的不断扩展,对SAR影像模拟技术的需求势必日益迫切。鉴于此,本文在深入研究SAR成像机制和距离—多普勒(Range-Doppler,R-D)定位模型的基础上,提出了一种基于RD-Muhleman模型的SAR影像模拟方法。该方法首先利用RD模型建立DEM坐标系与SAR斜距坐标系的映射关系,并结合Muhleman模型计算灰度值,实现了SAR影像的高仿真模拟。该方法在SAR影像模拟过程中的DEM旋转、模拟影像分辨率的确定等方面进行了改进与优化。为了对所提出SAR影像模拟方法进行实际验证,本文进行了不同研究区域、不同传感器、不同波段的SAR影像模拟实验。实验结果表明,所生成的模拟SAR影像逼真地反映了SAR成像所独有的透视收缩、叠掩、阴影等基本特征,在形态和纹理上与真实SAR影像高度相似,这充分证明了所提出方法的可行性和普适性。在此基础上,本文进一步开展了基于模拟SAR影像对真实SAR影像正射校正的应用研究。结果显示,星载SAR影像中的透视收缩、叠掩等几何畸变都得到了明显消除,正射校正影像与地形晕渲图高度吻合,达到了较好的地形纠正效果。最后,本文用正射校正影像与晕渲图上同名点的坐标差对SAR影像的校正精度进行了评价。
【作者】敖祖锐；
【导师】常占强；
【作者基本信息】首都师范大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【关键词】SAR影像模拟；DEM；RD定位模型；Muhleman模型；正射校正；

【参考文献】
[1]杨永波.阻断加压TACE治疗乏血供肝癌的有效性和安全性的临床研究[D].第二军医大学,影像医学与核医学（专业学位）,2013,硕士.
[2]郭娅.哲学中的新突现论研究[D].华中师范大学,马克思主义哲学,2013,硕士.
[3]梅花.体育舞蹈专业学校形体训练课程现状调查与分析[D].华中师范大学,体育教学（专业学位）,2013,硕士.
[4]周兴虎.转基因大豆在贮藏和加工过程中外源epsps成分变化规律的研究[D].南京农业大学,食品工程,2011,硕士.
[5]陈石平.九旺医药中层管理人员绩效考评体系改进研究[D].湖南大学,工商管理,2011,硕士.
[6]马荣.电影《阿凡达》的多模态话语分析[D].武汉理工大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[7]关宏伟.基于数据挖掘技术的实时大容量数据分析的研究[D].哈尔滨工程大学,2004.
[8]陈开恒.基于街道属性的车载自组织网络路由协议研究[D].中国科学技术大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[9]周鑫,钟章队,卞昕,艾渤,熊磊,安莹.数字调制质量参数的比对测量[J].仪器仪表学报,2014,07:1600-1605.
[10]彭胜华.基于GPS和GPRS的远程心电监护系统的设计[D].南方医科大学,生物医学工程,2012,硕士.
[11]王伟,许心越.基于动态服务网络的铁路紧急输送计划编制模型和算法[J].数学的实践与认识,2015,07:71-78.
[12]原凯红.基于SPC对Z机械公司产品质量问题的分析研究[D].内蒙古科技大学,企业管理,2014,硕士.
[13]葛伟亚.盐城市地下水系统三维数值模拟[D].河海大学,地质工程,2004,硕士.
[14]李贞.基于纳米复合材料的电化学传感器检测堆肥中酚类物质及木质素功能基因研究[D].湖南大学,2012.
[15]章海亮,李晓丽,朱逢乐,何勇.应用高光谱成像技术鉴别绿茶品牌研究[J].光谱学与光谱分析,2014,05:1373-1377.
[16]张磊.离心风机多目标优化及旋转失速机理研究[D].华北电力大学（北京）,2011.
[17]郑立东,程小可,姚立杰.经济政策不确定性、行业周期性与现金持有动态调整[J].中央财经大学学报,2014,12:68-78.
[18]胡艳.余热及太阳能制冷/热泵技术研究与开发[D].大连理工大学,制冷与低温工程,2004,硕士.
[19]邢宗义,俞秀莲,程晓卿,秦勇.基于证据理论的城轨车辆走行系融合故障诊断[J].机电工程,2014,12:1569-1573.
[20]陈秋双.朱砂叶螨中阿维菌素作用靶标相关基因克隆与表达研究[D].西南大学,农药学,2013,硕士.
[21]马伟亮.宝钢热镀锌机组焊缝跟踪系统[J].冶金自动化,2013,01:53-56.
[22]李华.杭州市下城区楼宇社区发展障碍及对策研究[D].宁波大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[23]陈学华.创伤性泪道损伤有限元分析、影像解剖及手术治疗观察[D].南方医科大学,耳鼻咽喉—头颈外科学,2014,博士.
[24]孙建良.基于ARM和FPGA构架的电脑横机控制系统的设计与实现[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2011,硕士.
[25]张勇军,石辉,许亮.配电网节能潜力评估系统开发方案[J].电力系统自动化,2011,02:51-55.
[26]钱旭.油气地质资料著录和元数据信息管理系统设计与实现[D].中国地质大学（北京）,地理学,2014,硕士.
[27]程高云.高速公路沿线环境演变及可视化动态模拟[D].重庆交通大学,道路与铁道工程,2012,硕士.
[28]陈曙娟.双金属片自动分选线研制[D].南京理工大学,机械工程,2013,硕士.
[29]白培中.西山煤田煤层气成藏条件及多煤层段压裂技术实验研究[D].中国矿业大学（北京）,工程力学,2009,博士.
[30]闫斌.三叶委陵菜乙酸乙酯部位化学成分及其质量分析研究[D].湖北中医药大学,中药学,2013,硕士.
[31]李录明.动校前初至波自动剩余静校正[J].石油地球物理勘探,1989,02:179-186+240.
[32]高林.保险资金进入养老产业的模式分析[D].辽宁大学,保险学,2012,硕士.
[33]高明,刘希玉,盛立.一种用于加快发现频繁项目集的预处理策略[J].山东师范大学学报(自然科学版),2005,03:21-23.
[34]李达.台湾海峡西岸主要流域降水时空分布特征的研究[D].厦门大学,物理海洋学,2014,硕士.
[35]梅莉娟.论扁平化管理在民办高校中的应用[D].华中师范大学,公共管理,2013,硕士.
[36]李云娅.泉州市生育医疗保险制度整合研究[D].华侨大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[37]汤健,张其鹏.迎接系统医学生物学的新时代[J].中华医学杂志,2005,06:5-6.
[38]王虹.我国生态农业发展法律制度研究[D].山西财经大学,环境与资源保护法学,2014,硕士.
[39]周忠斌.回归几何，重构真实—素描基础训练中的形与体的拓展[D].东北师范大学,艺术学,2012,硕士.
[40]焦阳.O在TiAl表面及TiAl/TiO_2界面扩散特性的第一性原理研究[D].哈尔滨工业大学,材料学,2014,硕士.
[41]李博.基于电化学分子信标基因传感技术的HIV-1核酸检测新方法研究[D].南方医科大学,临床检验诊断学,2012,硕士.
[42]闫浩.基于遗传算法的压电曲壳结构的形状优化控制[D].苏州大学,车辆工程,2014,硕士.
[43]李金阳,刘腾红.客户关系管理及其关键技术探讨[J].计算机与现代化,2004,01:95-97+100.
[44]刘小文.单壁碳纳米管表面修饰的优化及用于肿瘤光热治疗的研究[D].苏州大学,2012.
[45]王清铿.膝关节置换术骨水泥分布范围与术后疼痛关系研究[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[46]胡澎.多元智能理论在高职英语口语教学中的应用研究[D].湖南科技大学,外国语言文学,2013,硕士.
[47]陈进华.自律与他律：公民道德建设的实践品性[D].苏州大学,伦理学,2003,硕士.
[48]谢宏,程浩忠,张国立,牛东晓,杨文路.基于粗糙集理论和动态时序模型的日负荷曲线预测新方法[J].电网技术,2004,14:10-14.
[49]李然然.水乡农业旅游景观规划设计研究[D].南京农业大学,风景园林,2013,硕士.
[50]贾妙柱.甲硝唑纱条联合紫草油纱条促进肛周脓肿术后创面愈合的临床研究[D].成都中医药大学,中医外科学,2012,硕士.