Generation of Wide-Swath and High-Resolution SAR Images From Multichannel Small Spaceborne SAR Syste
ENVISATASAR数据处理介绍
作者简介： 郭广猛 （ *IG: K ） ， 中科院地理科学与资源研究所博士后， 主要从事遥感应用F@@I G H
由于 +,-& )*$(# 和 ./01$/ 20",(03,"4 成 !"#$"%&’&"( )*$(#： 像模式都是基于 扫 描 带 组 合， 这 样， 在子带边界上将会由于 后向散射强度的 不 连 续 而 造 成 明 暗 差 异。 为 了 得 到 更 好 的 视觉效果， 便 于 目 视 解 译， 就 需 要 进 行 这 种 图 像 接 边 处 理。 该工具需要用户自 己 确 定 子 带 间 的 后 向 散 射 强 度 拉 伸 系 数 （也就是 两 子 带 强 度 平 均 值 的 比 值 ） 。 下 图 为 !"#$"%&’&"( )*$(# 处理前后的图像。
［ * K 9］ 径成像雷达系统 。 &%&) 工 作 在 L 波 段， 具有 G 种入射
角度， 分别为 $B （成像模式） 、 （交替极化模 M 种工作模式， &E 式） 、 （ 宽幅模 式） 、 （全 球 监 测 模 式） 、 （波 模 式） 。通 A% NB A# 过不同极化和入射 角 的 组 合， &%&) 可 提 供 IO P :O，F+O P F+O， *M+O P *M+O， QM+O P QM+O， *J++O P *J++O 等 多 种 分 辨 率
收稿日期： 9++: ( +* ( *G 修订日期： 9++: ( +9 ( +J !"#$%&： U8=UO ] 5U</77 H .0 H 0/
合成孔径雷达的作用
合成孔径雷达的作用
合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种通过合成天线的运动以达到虚拟的长天线长度的雷达系统。
与传统雷达不同，SAR 具有很多独特的优势，其主要作用包括：
1. 高分辨率成像：
-SAR 可以提供高分辨率的地表成像。
通过运动合成孔径，可以获得与雷达波长相比大得多的有效孔径，从而实现对地物的高精度成像。
2. 独立于天气和光照条件：
-SAR 在观测时不受天气和光照的限制，可以在夜晚或云层下观测。
这使得它在不同环境下都能提供稳定的数据。
3. 地形高度测量：
-SAR 通过测量雷达波与地表之间的相位差，可以生成数字高程模型，从而实现对地形高度的准确测量。
4. 监测地表形变：
-SAR 可以监测地表的微小形变，例如地震引起的地表位移，为地质灾害的监测提供有力支持。
5. 地表类型分类：
-利用SAR 的极化信息，可以对地表类型进行分类，例如，识别植被、水体、建筑物等不同地物。
6. 海洋监测：
-SAR 在海洋监测方面有着广泛应用，可以检测海浪、潮汐、海洋表面风向和海冰等信息。
7. 环境监测：
-SAR 可以用于监测土地覆盖变化、森林健康状况、湿地变化等环境因素，为资源管理和环境保护提供数据支持。
8. 军事应用：
- SAR 在军事领域具有重要作用，可用于目标检测、场地勘察、地形分析等。
总体而言，合成孔径雷达是一种强大的遥感工具，其高分辨率、全天候性和独立于自然光的特性使得它在多个领域都有广泛的应用。
第六章 InSAR生成数字高程模型
B ?
B || ?
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Linked by
flat ?
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h f ( top ) ?
Ambiguity Height （模糊高）
Definition: height variation measurable with one cycle of phase, i.e., 2 phase
Bx
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Sensitivity of Baseline （基线）
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1
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Sensitivity of Slant Range （斜距）
u r u r u r u r P S L S Rlˆ
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Sensitivity of Baseline （基线）
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顾及时变特性的时序极化SAR对象级农作物分类研究
顾及时变特性的时序极化SAR对象级农作物分类研究contents •研究背景和意义•时序极化SAR图像处理技术•农作物分类方法•顾及时变特性的农作物分类模型•实验结果与分析•结论与展望目录遥感技术的快速发展为农作物分类提供了新的手段，尤其是合成孔径雷达（SAR）具有的高分辨率、全天候、广覆盖等优势，在农作物分类中具有重要应用价值。
时序SAR数据能够反映农作物的动态变化过程，对于研究农作物生长规律、监测作物长势、评估产量等具有重要意义。
现有的时序SAR农作物分类研究主要关注单一时点的目标识别，缺乏对作物生长过程中形态变化的考虑，难以实现准确的分类。
研究顾及时变特性的时序极化SAR对象级农作物分类方法，对于提高遥感技术在农作物分类中的应用水平，促进精准农业和智慧农业的发展具有重要意义。
本研究将为遥感技术在农业领域的应用提供新的理论和方法支持，有助于提升农业生产的智能化和精细化水平，为农业生产管理提供更加准确、及时的信息支持。
同时，研究成果也可以为其他领域的对象识别与分类提供参考和借鉴，推动遥感技术的发展和应用。
03SAR图像特征提取通过提取SAR图像的纹理、形状、空间关系等特征，可实现地表目标的识别和分类。
01SAR图像特点SAR图像具有其独特的散斑特性和纹理信息，这些特性可用于提取地表特征。
02SAR图像预处理预处理包括滤波、图像增强等步骤，可改善SAR图像质量，提取更多地表特征。
SAR图像处理技术时序极化SAR时序极化SAR是一种先进的SAR图像处理技术，通过分析多时相SAR图像的极化特性，提取地表特征，提高目标识别和分类的精度。
时序极化SAR图像处理流程包括多时相SAR图像配准、极化分解、特征提取、目标识别和分类等步骤。
时序极化SAR的优势时序极化SAR充分利用了SAR图像的极化特性，提供更丰富的地表信息，提高目标识别和分类的准确性。
010203时序极化SAR图像处理技术基于统计学习的分类方法支持向量机（SVM）利用统计学理论，构建一个或多个超平面，将不同类别的样本分隔开。
旋转角反射器阵列对SAR-GMTI的无源遮蔽干扰方法
第39卷第2期2〇17年4月探测与控制学报Journal of Detection & ControlVol. 39 No. 2Apr. 2017旋转角反射器阵列对SAR -GMTI 的无源遮蔽干扰方法周阳，房明星，毕大平，沈爱国(解放军电子工程学院，安徽合肥230037)摘要：针对S A R -G M T I 有源干扰设备的高要求和成本大的问题,提出了旋转角反射器阵列对SAR-GMTI 的无源遮蔽干扰方法。
该方法利用旋转角反射器的微多普勒调制在方位向上形成干扰条带，通过多个旋转角 反射器L 形布阵在距离向上形成压制干扰，由于旋转的微动特性，回波信号经G M T I 处理后不能被对消，因此 该方法对S A R -G M TI 具有大面积遮蔽干扰效果。
仿真实验表明,该方法能够对S A R -G M T I 产生大面积的遮 蔽干扰效果。
关键词：合成孔径雷达;地面动目标检测;旋转角反射器;微多普勒调制;无源干扰中图分类号:TN 911文献标志码:A文章编号= 1008-1194(2017)02-0087-07A Passive Shading Jamming Method to SAR-GMTI Using ArrayRotating Angular ReflectorsZHOU Yang, FANG Mingxing, BI Daping, SHEN Aiguo(Electronic Engineering Institute of P LA , Hefei 230037, China)Abstract ：Due to the strict requirements and high expense of positive jamming equipment for SAR-GMTI systems? a passive shading jamming method againest SAR-G M TI by utilizing array rotating angular reflectors was proposed. This method used micro-Doppler modulation induced by rotating angle reflectors to form jamming strips, and used azimuth and L arrays of rotating angle reflectors to form barrage jamming. Because of the rotating micro-motion features, the jamming echo could not be cancelled by GM TI. Simulation results showed that the method could provide a big shading jamming areaKey words ：synthetic aperture radar-ground moving target indication(SAR-GMTI) ； rotating angular reflector ；Micro-Doppler modulation ； passive jamming〇引言合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar ,SAR )可全天时，全天候对大场景进行高分辨率成 像[1]，因而被广泛用于军事侦查等领域。
sar 干涉原理
sar 干涉原理SAR (Synthetic Aperture Radar) 干涉原理SAR (Synthetic Aperture Radar) 是一种通过雷达技术获取地表信息的遥感技术。
它利用合成孔径雷达的工作原理，能够提供高分辨率的地表图像，并具有强大的穿透力和覆盖范围。
SAR 干涉原理是利用多次雷达观测数据的相位信息，实现高精度的地表形变监测和地壳运动研究。
本文将详细介绍 SAR 干涉原理，并探讨其在实际应用中的优势和挑战。
一、SAR 原理简介SAR 技术是利用雷达的原理，通过发射脉冲电磁波并接收反射波信号来测量地面的特征。
传统雷达只能提供单次测量结果，而 SAR 则能够通过多次观测实现数据叠加，从而提高图像的分辨率和准确性。
SAR 通过发射连续波形或脉冲序列，通过接收和记录反射波信号，并利用飞行器或卫星的运动形成合成孔径，进而实现高分辨率的地表图像获取。
SAR 在遥感领域中具有重要的应用价值，广泛用于地貌分析、环境监测、军事侦察等领域。
二、SAR 干涉原理SAR 干涉原理是利用多个相位信息的雷达图像，以测量地面形变和地壳运动。
干涉数据的获取需要两个雷达系统在不同时间内观测同一区域，并保持相同的视角、波长和天线方向。
在两次观测之间，地面的形变或运动会导致相位差的改变。
通过比较这些相位差信息，我们可以推断出地面的形变或运动情况。
干涉技术通过提取雷达图像的相位信息，并进行相位解缠，从而实现地表变形的监测。
三、SAR 干涉应用SAR 干涉应用广泛，尤其在地壳运动研究、地震监测和地质灾害识别等方面发挥着重要作用。
下面我们将介绍几个与 SAR 干涉相关的应用领域。
1. 地壳运动研究SAR 干涉技术在地壳运动研究中具有独特的优势。
利用 SAR 干涉技术，我们可以精确测量地球表面的形变情况，并对地震、断层和火山活动等地质过程进行监测。
同时，SAR 干涉技术还可以用于构建地震破裂面的三维模型，以提供更准确的地震震源参数和破裂几何信息。
SAR
SAR合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar)，是采用搭载在卫星或飞机上的移动雷达，达到大型天线同样精度的雷达系统。
通过不同时间的2次SAR的观测资料，通过干涉分析，可以高精度地测定一个区域内的形变情况。
InSAR成孔径雷达干涉测量技术（INSAR，Interferometric Synthetic Aperture Radar；简称：干涉雷达测量）是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据，通过求取两幅SAR图像的相位差，获取干涉图像，然后经相位解缠，从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。
D-InSAR差分干涉雷达测量（D-InSAR）技术是利用同一地区的两幅干涉图像，其中一幅是通过形变前的两幅SAR 获取的干涉图像，其干涉相位只包含地形信息，另一幅是通过形变前后两幅SAR 图像获取的干涉图像，这两幅SAR 图像所形成的干涉纹图的相位既包含了区域的地形信息，又包含了观测期间地表的形变信息,其中由地面高程引起的干涉条纹与基线距有关，而由地面变化引起的干涉条纹与基线距无关，所以我们可以通过两幅干涉图差分处理将地形干涉相位去除掉，来获取地表微量形变。
RFM是Rational Function Model的缩写,它是一种普遍适用的恢复遥感影像成像几何关系的模型,它几乎可以表述现有的全部传感器类型,用户可以直接使用RFM进行摄影测量处理,而无须知道传感器类型、传感器物理模型及影像处理过程。
发展以光学机械为主要标志的传统测绘技术体系是20世纪测绘业的主要技术支撑。
为了取得数据,野外测量人员要肩扛背负几十斤重的仪器,奔波在崇山峻岭、戈壁沙漠中。
早期的线划测绘图利用手工和模拟的机械绘制,不仅耗时费力,而且质量不高。
而数字化测绘体系体现在整个测绘作业、生产和服务的流程中,实现数据获取与采集、加工与处理、管理和应用的数字化。
产品形式也从传统的纸质地图变成了4D产品,即数字高程模型(DEM)、数字线划地图(DLG)、数字栅格地图(DRG)和数字正射影像地图(DOM),这是对传统测绘生产流程的一次革命。
多基线极化干涉SAR植被高度反演方法
多基线极化干涉SAR植被高度反演方法张兵;朱建军;付海强;何永红;贺文杰;孙明星【摘要】This paper aims at the problems that the traditional single-baseline three stage inversion process is easily affected by noise factors, which will lead to a less precise inversion result.Two kinds of multi-baseline PolInSAR vegetation height inversion algorithms are adopted, which arethe optimal method of geometric structure and the optimal method of vertical bined with the northern Sweden E-SAR P band data, the precision of the two algorithms for multi-baseline vegetation height inversion and their applied conditions in different vegetation areas is verified and obtained.The experimental result shows that the vegetation height inversion precision of the two methods has each increased by 44.05% and 22.11%, comparing with the traditional single-baselinealgorithm.Besides, when the two methods works at the same time, it is better to adopt the optimal method of geometric structure when the vegetation height is more than 10m, while the optimal method of vertical accuracy is better when it is less than 10m.%针对传统单基线PolInSAR三阶段植被高度算法,反演易受到噪声因素影响导致反演结果精度较低等问题.文中采用几何结构最优法和高程精度最优法两种多基线PolInSAR植被高度反演方法,结合瑞典北部E-SAR P波段数据,验证得出两种多基线算法植被高度反演的精度以及其在不同植被高度覆盖区的适用条件.实验结果表明两种多基线方法植被高度反演精度相对传统单基线算法分别提高44.05%和22.11%,且当两种多基线方法同时反演植被高度时,植被高度大于10 m时采用几何结构最优法较好;植被高度小于10 m 时采用高程精度最优法.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2017(026)009【总页数】6页(P23-27,31)【关键词】极化干涉SAR;三阶段算法;多基线;植被高反演【作者】张兵;朱建军;付海强;何永红;贺文杰;孙明星【作者单位】中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙 410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙 410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙 410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙 410083;湖南科技学院土木与环境工程学院,湖南永州 425199;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙 410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】P228植被高度是林业资源调查、生态环境管理以及碳汇量评估重要的基础数据。
基于神经网络的SAR图像超分辨率重建技术研究
基于神经网络的SAR图像超分辨率重建技术研究
韦雨岑;叶子毅;庾露
【期刊名称】《广西水利水电》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】合成孔径雷达(SAR)图像在地形测绘、农作物监测等领域有重要作用。
为改善SAR图像分辨率,本研究利用基于生成对抗网络(SRGAN)支持下的SAR图像超分辨率重建方式,改进模型加载数据结构,使用同一区域的哨兵一号(Sentinel-1A)雷达卫星SAR影像和高分三号卫星SAR影像形成训练模型的数据集,将哨兵一号雷达卫星SAR图像的地物细节提高到接近高分三号卫星SAR图像数据的级别。
实验表明,该方法能提升极化方式为VV的哨兵一号雷达卫星SAR图像的地物细节。
【总页数】8页(P1-7)
【作者】韦雨岑;叶子毅;庾露
【作者单位】广西水利电力勘测设计研究院有限责任公司;河海大学;南宁师范大学【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41;TP183
【相关文献】
1.基于最大后验概率的SAR图像自适应超分辨率盲重建
2.基于多分辨率学习卷积神经网络的磁共振图像超分辨率重建
3.基于深度卷积神经网络的红外图像超分辨率重建技术
4.基于稀疏分解和预滤波处理的机载SAR图像超分辨率重建
5.基于卷积神经网络梯度和纹理补偿的单幅图像超分辨率重建
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(完整版)兰州大学《卫星气象学》第4章-美国气象卫星观测系统-3-CALIPSO+Cloudsat
分类：按运载平台分为：地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光 雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。 相对于全球观测，地基、车载以及机载激光雷达等观测范围都有限，只能 在较小的区域内进行观测。而星载激光雷达则可以实现全球观测，尤其在 海洋、南北极、沙漠等传统激光雷达难以观测的地区。
Wavelength Spectral bandwidth IFOV / Swath
645 nm 50 nm 125 m / 61 km
Imaging Infrared Radiometer (IIR)
Lidar Transmitter
Imaging Infrared Radiometer
Wavelength Spectral resolution IFOV / Swath NETD @ 210K Calibration
IR
rad1io0m503em2te/r1a3n0drad
VerticalWreFsCo:lWutiodne-Field Came3r0a - 60 m
Horizontal resolution
333 m
Lin. dynamic range
22 bits
Wide-Field Camera (WFC)
WavTehlreenegctoh-aligned instr5um32enntms:, 1064 nm
Repetition rate
20.16 Hz
ReceiveCrAtLeIlOesPc: oppoelarizatio1n.0lidmardiameter
Polarization FootprinIItR/F: OImVaging
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82IEEEGEOSCIENCEANDREMOTESENSINGLETTERS,VOL.2,NO.1,JANUARY2005GenerationofWide-SwathandHigh-ResolutionSARImagesFromMultichannelSmallSpaceborneSARSystems
ZhenfangLi,HongyangWang,TaoSu,andZhengBao,SeniorMember,IEEE
Abstract—Futurespacebornesyntheticapertureradar(SAR)systemswillberequiredtoproducehigh-resolutionimageryoverawideareaofsurveillance.However,theminimumantennaareaconstraintmakesitacontradictiontosimultaneouslyobtainbothunambiguouswide-areaandhighazimuthresolution.Toovercomethislimitation,atechniquehasbeensuggestedthatcombinesabroadilluminationsourcewithmultiplereceivingchannels.Then,thecoherentcombinationoftherecordedmul-tichannelsignalswillallowfortheunambiguousSARmappingofawidegroundareawithfineazimuthresolution.Thisletterfirstgivesanoverviewofcurrentresearchworkcarriedoutaboutthegenerationofwide-swathandhigh-resolutionSARimagesfrommultichannelsmallspaceborneSARsystems,andthenaspace-timeadaptiveprocessing(STAP)approachcombinedwithconventionalSARimagingalgorithmsispresented,whichcouldbeofhelptoovercometheexistingdifficultiesindataprocessing.ThemainideaoftheapproachistouseaSTAP-basedmethodtoproperlyovercomethealiasingaffectcausedbythelowerpulserepetitionfrequencyandtherebyretrievetheunambiguousazimuthwide(full)spectrumsignalfromthereceivedsignal.Followingthisoperation,conventionalSARdataprocessingtoolscanbeappliedtofullyfocustheSARimages.Theperformanceoftheapproachisalsodiscussedinthisletter.Theapproachhastheadvantagesofsimplicity,robustness,andhighefficiency.
IndexTerms—Arraysignalprocessing,Dopplerambiguity,highresolution,spaceborneradar,space-timeadaptiveprocessing(STAP),syntheticapertureradar(SAR),widearea.
I.INTRODUCTION
ABASIClimitationforthedesignofspacebornesynthetic
apertureradar(SAR)systemsistheminimumantennaareaconstraint[1],[2],whichcanbeexpressedas
(1)whereisthevelocityofspaceborneplatforms,isthewave-length,istheslantrange,isthelightspeed,andisthein-cidenceangle.Therequirementarisesbecausetheilluminatedareaofthegroundmustberestrictedsothattheradardoesnotreceiveambiguousreturnsinrangeor/andDoppler.Asaresult,almostallofthepreviouslyandcurrentlyfieldedspaceborneSARsystemshaveahugeantenna,suchasSeasat(10.74m2.16m),theJapaneseEarthResourcesSatellite1(11.9m2.4m),theEuropeanRemoteSensing1and2tandemsatell-lites(10m1m),Radarsat-1(15m1.5m),andSpaceborne
ManuscriptreceivedMarch15,2004;revisedOctober3,2004.TheauthorsarewithKeyLaboratoryforRadarSignalProcessing,XidianUniversity,Xi’an710071,China(e-mail:LZF@xidian.edu.cn).DigitalObjectIdentifier10.1109/LGRS.2004.840610
ImagingRadarC-band/X-bandSyntheticApertureRadarsatel-lite(12m4.4m).Unfortunately,thelargeantennasleadtothefailureoftheconventionalspaceborneSARsystemstomapofawideareawithhighazimuthresolutioneitherinthestripmaporspotlightmode.Inordertoachievebothwide-areaandhighazimuthresolu-tion,anideahasbeensuggestedthatcombinesabroadillumi-nationsourcewithmultiplereceivingchannels.Themultiplere-ceivingchannelsmaybemultiplesubarrays[3]–[9]ormultiplereceivingsmallantennasplacedonseparateformation-flyingmicrosatellites[10]–[12],allofwhicharecalledmultichannelsmallspaceborneSARsystemsinthisletter.Althoughanindi-vidualsmallantenna(orsubarray)doesnotsatisfytheminimumantennaarearequirement,thetotalreceivingantennaarea(i.e.,thesumofallthephysicalreceivingapertureareas)ofthemulti-channelspaceborneSARsystemsmustdotoachievetheunam-biguousSARimagebycoherentcombinationofthedatafromallreceivingchannels.Withthisprecondition,echoesfrommul-tiplealong-track(inazimuth)spatialchannelscanbecombinedcoherentlytoimprovetheazimuthresolution;similarlyechoesfrommultiplecross-track(inelevation)spatialchannelscanbeusedtoincreasetheswathwidth.Thepulserepetitionfrequency(PRF)isdeterminedbythetotalreceivingantennalength(i.e.,thesumofallthephysicalreceivingantennalengthsinazimuth)ofthemultichannelspace-borneSARsystems.Assumethetotalantennaareasatisfiestheminimumantennaareaconstraintof(1).Then,thePRFmustsatisfythefollowinginequality:
(2)whereisthetotalreceivingantennalength.Obviously,the
PRFismuchlowerthanthatrequiredbyanindividualsmallan-tenna(,whereisthealong-tracklengthofasinglesmallantenna),thustheexistenceofmultipleazimuth(Doppler)ambiguitiesfortheechoesreceivedbyeachchannel.Thisletterfirstgivesasurveyoftheexistingapproachestothegenerationofwide-swathandhigh-resolutionSARimagesfrommultichannelsmallspaceborneSARsystemsandthenpresentsanovelspace-timeadaptiveprocessing(STAP)approachtore-solvingtheDopplerambiguities.ThemainideaoftheSTAPap-proachistoretrievetheunambiguousazimuthwide(full)spec-trumsignalfromthereceiveddatabyproperlyovercomingthealiasingeffectcausedbythelowerPRFthroughtheapplicationofaSTAPalgorithm(post-Dopplerarchitecture).Then,conven-tionalSARdataprocessingtoolscanbedirectlyappliedtofully