基于地物散射特性分析的机载极化SAR分类研究

摘要

近年来，极化SAR技术作为新型SAR技术，以其表征地物信息更全，且不受云、雾、雨的影响等优势已成为国内外研究的热潮之一，并在相关领域得到越来越多的应用。极化SAR地物分类作为该技术应用的重要领域对于人类生产生活都起到非常重要的作用。关于极化SAR地物分类方法，人们已经研究了许多年，国内外专家在该领域提出了一些有里程碑意义的理论与算法。但是，目前该技术在分类领域中的研究与应用依然存在一些问题。该论文以目前极化SAR技术应用于分类中存在的两个问题出发，提出自己的研究思路。
　　 首先，本文针对其中人们对极化散射特性的理解依然有待加强，首次较系统的分析了不同地物类别下多种经典的表征极化散射特性的极化散射参数的变化情况，尤其侧重于入射角参数变化时各极化散射特性的改变情况。首次全面分析了入射角参数改变时，|HH|、|HV|、|VV|、Span、H_A_α特征、Freeman-Durden分解三分量各特征参数的变化情况，给出了可靠的结论。
　　 其次，当入射角参数变化较大时，当前极化SAR地物分类方法未考虑该参数的影响而导致分类结果出现错分现象的问题，论文首次提出基于入射角纠正的机载极化SAR分类算法，并采用不同机载平台的极化SAR影像验证算法的有效性和可靠性，分析了不同波段下该算法的可行性。
　　 另外，本文以国家西部测图工程子项目为依托，应用了两种经典的分类器(Wishart分类器、SVM分类器)来比较入射角参数纠正与否的分类结果，给出了定量的精度评定结果;并针对基于入射角参数纠正的分类算法对于山区地区不适用的缺点，本文提供了基于Freeman-Durden分解生成决策树分类的思路，结果表明该思路对于实际生产生活有一定有参考价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 国内外研究现状与趋势

1．2．1 极化SAR技术研究现状

1．2．2 极化散射特性分析研究现状

1．2．3 极化SAR分类研究现状

1．3 论文的研究目的与研究内容

1．3．1 研究目的与意义

1．3．2 论文主要研究内容

1．4 论文的组织结构

第二章 极化SAR基本理论

2．1 电磁波传播与极化概念

2．2 极化特性的表征

2．2．1 极化散射坐标系

2．2．2 极化散射矩阵及其相关处理

2．3 常用极化散射分解模型

2．3．2 H-A-ā分解

2．3．1 Freeman-Durden分解

2．4 常用极化SAR分类器

2．4．1 复Wishart分类器

2．4．2 支持向量机(SVM)分类器

2．5 常用分类后处理

第三章 地物极化SAR散射特性分析

3．1 研究区域概况及分析方法

3．2 地物类别对极化散射特性的影响分析

3．3 入射角参数对极化散射特性的影响分析

3．4 本章小结

第四章 基于入射角参数纠正的机载极化SAR分类研究

4．1 入射角参数纠正的基本思路

4．2 算法描述及处理流程

4．3 结果分析与讨论

4．4 本章小结

第五章 基于渭南地区的机载极化SAR分类应用研究

5．1 数据概况

5．2 数据处理与结果分析

5．3 本章小结

第六章 结束语

5．1 研究内容总结

5．2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果