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复杂地形区域合成孔径雷达正射影像制作方法研究

作　者: 魏钜杰
导　师: 张继贤；黄国满
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 地图制图学与地理信息工程
关键词: 稀少控制 SAR 正射纠正 辐射校正 影像融合
分类号: P225.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)作为一种主动式传感器，为完成多云多雾复杂地形区域的测图任务提供了重要平台。但因SAR为斜距成像，由地形起伏引起的影像几何失真大、辐射畸变突出，在高山地区表现得尤为突出，从而阻碍了从SAR影像中提取信息，并与其它具有地理参考的信息的综合应用。为了充分发挥SAR的应用潜力，对于SAR正射影像制作方法的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文以“国家西部1∶50000地形图空白区测图工程”为研究背景，针对SAR影像的固有特征和横断山脉等复杂地形区域获取地面控制点困难等问题，提出了一套在稀少控制条件下，SAR影像DOM(Digital Orthophoto Map，DOM)的制作方法及技术流程，其主要贡献如下：(1)在分析无地面控制支持下SAR影像直接定位原理的基础上，详细推导了一种基于最小二乘的数值解法；(2)在分析比较了直接优化模型参数纠正法和间接优化模型参数纠正法的基础上，对原有的纠正方法进行了改进，提出了一种稀少控制下基于R-D模型的高精度、实用化的SAR影像正射纠正法；同时，针对SAR影像数据量大、逐点处理速度慢的问题，提出了一种基于格网的快速处理算法，从而有效地提高了SAR影像的纠正效率；(3)由地形通过地面散射面积引起的辐射误差不容忽视，入射角越小，误差就越大，尤其是高海拔地区。因此，本文基于SAR影像地理编码模型和DEM详细推导了计算散射归一化面积的整个过程，从而有效地实现了SAR影像的地形辐射误差校正。(4)针对SAR影像存在严重的阴影叠掩现象，单一侧视方向的SAR影像无法满足地物调绘、DOM制作等要求的缺陷，本文提出了一种基于坡度坡向的多侧视方向SAR影像融合的方法，从而实现了SAR影像上阴影叠掩信息空白区灰度的有效补偿。该方法主要涉及：SAR影像阴影叠掩区的检测与提取算法、基于决策树规则的多侧视方向SAR影像融合法。另外，本文基于上述的原理及方法，利用Visual C++6.0开发平台，在自主软件“ImageInfo-雷达测图工作站”的基础上研发了相应的软件模块，从而为顺利完成西部测图任务提供了技术和软件支持。

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 大地测量学 > 电磁波测距和基线测量 > 无线电测距
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