全極化SAR地物分類與極化方位角補(bǔ)償.pdf

1、全極化合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)作為一種先進(jìn)的遙感信息獲取手段,更加完整的記錄了目標(biāo)的回波散射信息。全極化SAR分類結(jié)果既可為目標(biāo)檢測(cè)、邊緣提取等進(jìn)一步的分析或解譯提供輔助信息,也可作為最終結(jié)果。與普通遙感圖像相比,全極化SAR分類技術(shù)對(duì)于揭示地物極化散射信息更具有研究?jī)r(jià)值。
　　本文以提高全極化 SAR數(shù)據(jù)的分類精度為主要目的,研究了全極化SAR圖像分類方法。
　　目前使用全極

2、化SAR進(jìn)行地物分類的方法主要有兩種:非監(jiān)督分類和監(jiān)督分類。大部分非監(jiān)督分類方法的優(yōu)點(diǎn)在于提供了用于指派最終地物類型的輔助信息;但每個(gè)聚類對(duì)應(yīng)某種單一散射機(jī)制,并不能代表實(shí)際地物,因此在對(duì)大規(guī)模的遙感數(shù)據(jù)處理時(shí)必須依靠人工專家的參與解譯。監(jiān)督分類方法通?；谙袼鼗蛐^(qū)域得到底層特征,利用這些底層特征對(duì)具有單一散射機(jī)制的地物進(jìn)行分類非常有效,但對(duì)復(fù)雜地物進(jìn)行分類時(shí)會(huì)遇到困難。針對(duì)上述兩種問(wèn)題,本文提出一種使用中間層特征MLF(Middle

3、-Level-Feature)的監(jiān)督分類方法。即統(tǒng)計(jì)以某像素為中心的一定區(qū)域(矩形窗口)內(nèi)各“中間成分(基于底層極化特征得到的非監(jiān)督聚類類別)”的占比作為該像素的MLF,依此計(jì)算所有位置像素的MLF,然后利用支持向量機(jī)進(jìn)行監(jiān)督分類。本文在覆蓋武漢地區(qū)的Radarsat-2全極化數(shù)據(jù)上,與基于經(jīng)典全極化特征的SVM(Support Vector Machine)監(jiān)督分類方法進(jìn)行了對(duì)比,研究了不同中間成分獲取方法以及特征支持窗口對(duì)于分類性能

4、的影響,結(jié)果顯示本文方法有很好的性能并有進(jìn)一步提升的空間。
　　對(duì)于全極化SAR數(shù)據(jù)中眾多的極化信息,極化方位角反映了散射目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)視線的旋轉(zhuǎn)角度,即方位向坡度。在極化SAR圖像分類中,同一類別地物目標(biāo)所處方位向坡度的差異,體現(xiàn)在極化SAR數(shù)據(jù)中是極化特性的不同,將導(dǎo)致被分為不同的類別。為了消除這種由于地形因素造成的分類誤差,本文進(jìn)行了極化方位角的補(bǔ)償,以改善極化SAR數(shù)據(jù)的分類結(jié)果。
　　本文利用DEM(Digital