SARscape——地理编码与辐射定标

目录

  • 一、算法原理
    • 1、概述
    • 2、参考文献
  • 二、软件操作
  • 三、结果展示
    • 1、原始图像
    • 2、处理结果

一、算法原理

1、概述

  SAR系统观测到的是电磁波入射地球表面后反射(后向散射)的雷达脉冲的强度和相位信息。这个信息编码到雷达坐标系统下,即斜距坐标系,被记录下来。在一些应用中,需要将SAR数据从斜距坐标系转到地理坐标系。这个过程就是SAR数据的地理编码(Geocoding)。

   雷达传感器测量的是发射脉冲和接收信号强度的比,这个比值称为后向散射。经过辐射定标的后向散射强度信息,不受SAR数据观测几何(不同SAR传感器或不同接收模式)的影响,相当于归一化到同一标准下,可以进行对比和分析。这个过程就是SAR数据的辐射定标(Calibration)。
   根据雷达方程,SAR数据辐射定标的公式为:
P d = P t ⋅ G t A ( θ e l , θ a z ) ⋅ G r A ( θ e l , θ a z ) ⋅ λ 3 ⋅ G r E ⋅ G p ( 4 π ) 3 ⋅ R 3 ⋅ L S ⋅ L a ⋅ A ⋅ σ o + P n P_d=\frac{P_t\cdot G_t^{A}(\theta_{el},\theta_{az})\cdot G_r^{A}(\theta_{el},\theta_{az})\cdot \lambda^{3}\cdot G_r^{E}\cdot G_p}{(4\pi)^3\cdot R^3\cdot L_S\cdot L_a}\cdot A \cdot \sigma^o+P_n Pd=(4π)3R3LSLaPtGtA(θel,θaz)GrA(θel,θaz)λ3GrEGpAσo+Pn

其中:

  • P d P_d Pd为传感器接收到的后向散射强度。
  • P t P_t Pt为传输功率。
  • P n P_n Pn为附加功率。
  • G A G^A GA为透视和接收天线增益。
  • G E G^E GE为雷达接收器的电流增益。
  • G p G_p Gp为处理器常数。
  • R R R为距离传播损耗。
  • θ e l \theta_{el} θel为天线仰角。
  • θ a z \theta_{az} θaz为天线方位角。
  • L L L为大气和系统的损耗。
  • A A A为散射面积。

总的来说,SAR数据的辐射定标参数包括:散射面积 ( A ) (A) A、天线增益 ( G 2 ) (G_2) G2和距离传播损耗 ( R 3 ) (R^3) R3
   为了得到定标所用到的几何参数,需要输入DEM文件,所以在SARscape中,地理编码和辐射定标的操作是在同一个工具中完成的,在地理编码的时候可以计算出定标参数。
   定标结果是无量纲的(单位是linear),由于后向散射的量级都比较小,实际工作中便于分析往往会转成dB的单位,如果要输出dB为单位的定标结果(10*log10 of the linear value),可以选择相应单位的定标结果输出。

定标结果一般采用以下命名:

  • Sigma——后向散射系数,就是通常说的散射体反射回来的雷达强度,单位是dB
  • Gamma——用入射角归一化的后向散射系数
  • Beta——雷达亮度(反射率)系数
    要输出某个形式的后向散射系数,也可以通过地理编码时的参数设置实现。

2、参考文献

[1] SARscape中SAR数据的地理编码和辐射定标
[2] 刘秀芳,刘佳音,洪文. SAR图像地理编码处理流程的研究 [J]. 遥测遥控, 2005, (04): 12-18.
[3] 彭江萍,丁赤飙,彭海良. 星载SAR辐射定标误差分析及成像处理器增益计算 [J]. 电子科学学刊, 2000, (03): 379-384.

二、软件操作

(1)Toolbox 中,选择/SARscape/Basic/Intensity Processing/Geocoding/Geocoding and Radiometric Calibration。
在这里插入图片描述

(2)在Geocoding and Radiometric Calibration面板:

  • 数据输入( Input Files )面板,单击 Brower 按钮,选择所要处理的SLC数据。
    在这里插入图片描述

  • 可选文件(Option Files),控制点文件和散射范围文件。
    在这里插入图片描述

  • 投影参数(DEM/Cartographic System),输入DEM文件或投影信息提供地理编码的坐标系信息。若是输入DEM数据,最后输出结果默认以DEM投影参数为准。如果不输入DEM数据,则设置Output Projection。
    在这里插入图片描述
    • 参数设置(Parameters)面板,主要参数(Principal Parameters)
    在这里插入图片描述

  • 像元大小(X Grid Size):20

  • 像元大小(Y Grid Size):20

  • 辐射定标(Radiometric Calibration):是否进行辐射定标,选择True就是进行辐射定标。

  • 散射面积(Scattering Area):选择辐射定标的话,该参数激活。散射面积用于辐射定标,有两个选项,Local Incidence Angle是运算快,对地形起伏大的区域,精度低一些;true area方法运算时间长,精度高。默认的是Local Incidence Angle的方法。

  • 辐射归一化(Radiometric Normalization):是否进行辐射归一化,选择True就是进行辐射归一化,要在下面设置归一化的方法。默认为False。

  • 辐射归一化方法(Normalization Method):提供两个辐射归一化方法,Cosine correction方法是后向散射变异系数只在距离向做补偿;Semi-empirical correction方法是后向散射系数变异系数既考虑了距离向也考虑了地形条件。选择辐射归一化不选择,该参数激活。
    局部入射角校正(Local Incidence Angle):是否生成每个像元的入射角文件。默认为False,不生成。

  • 叠掩/阴影处理(Layover/Shadow):是否生成叠掩/阴影区域的掩膜文件,默认为False,不生成。

  • 生成原始几何(Additional Original Geometry):是否生成斜距或者地距的定标结果。默认为False,不生成。

  • 输出类型(Output type):定标结果的输出单位,默认为Linear,可以选择dB,或者两者都输出。

•数据输出( Output Files): 输出路径和文件名按照默认,自动添加了 _geo 的后缀。

(3)单击 Exec 执行。
在这里插入图片描述
完成后,结果在ENVI中自动加载并显示_slc_pwr_geo数据。
在这里插入图片描述
如果选择了辐射定标,查看_geo数据的DN值,就是sigma后向散射系数,默认得到的是linear的值。
在这里插入图片描述
   默认的辐射定标的结果是sigma,如果要得到gamma或者beta,在Geocoding和Radiometric Calibration面板中的参数设置,选择Other Parameters参数,设置相应的定标结果。
在这里插入图片描述
  如果辐射定标的结果在后向散射很大的区域存在NaN值,说明该像元的后向散射系数超过了软件设定的阈值,可以在Geocoding和Radiometric Calibration面板中的参数设置,选择Other Parameters参数,将Max Value in Calibration参数调大。默认是5。

在这里插入图片描述
  数据中若存在海域,如果海域区域的定标结果为NaN,原因是地理编码和辐射定标时使用的参考DEM中海域没有值,这种情况下,如果研究区是海域区域,在参考坐标系中,使用平均椭球体高程即可。如果研究区不包括海域区域,则不予处理。

三、结果展示

1、原始图像

在这里插入图片描述

2、处理结果

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/diannao/41021.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

DataFrame 的常用操作

DataFrame是什么? DataFrame 是一种用于处理和分析数据的二维标签数据结构。它类似于Excel中的电子表格或数据库中的表格,由行和列组成。每个列可以是不同的数据类型(如整数、浮点数、字符串等),并且可以进行各种数据操…

vb与数据库编程

第一节 一、数据库基础知识 数据库的概念 数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。 它可以存储大量的数据,并提供高效的数据访问和管理功能。 数据库的类型 关系型数据库:如 SQL Server、MySQL、Oracle 等,以表格形式存储数据,通过关系(如主键和外键)来关联不…

数据结构之二叉树概念

数据结构之二叉树 二叉树简介分类普通二叉树平衡二叉树满二叉树二叉搜索树(二叉排序树、二叉查找树),平衡二叉树红黑树 B树类型B树(B-树、B_树)B树B*树 二叉树 简介 二叉树(Binary Tree) :是一种非常重要…

RPC框架之Dubbo

Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 Java RPC(Remote Procedure Call)框架,由阿里巴巴集团于2011年发布。Dubbo 主要用于实现基于微服务架构的分布式应用,通过提供服务注册与发现、负载均衡、容错等功能,极大地简化了服…

头歌资源库(19)在排序数组中查找元素的首尾位置

一、 问题描述 二、算法思想 该问题可以通过二分查找的思想来解决。 首先,我们可以使用二分查找找到目标值在数组中的任意一个位置(即该位置的值等于目标值)。假设找到的位置为mid。 接下来,我们需要在mid的左边和右边分别找到…

UNIAPP_顶部导航栏右侧添加uni-icons图标,并绑定点击事件,自定义导航栏右侧图标

效果 1、导入插件 uni-icons插件:https://ext.dcloud.net.cn/plugin?nameuni-icons 复制 uniicons.ttf 文件到 static/fonts/ 下 仅需要那个uniicons.ttf文件,不引入插件、单独把那个文件下载到本地也是可以的 2、配置页面 "app-plus":…

Python爬虫+数据分析+数据可视化图形-爬取高校排名数据

①本文主要使用python 爬取了中国大学排名前30的大学信息,并进行了数据处理及分析,是一个比较经典的python爬虫和分析项目 ②主要内容:爬虫数据预处理数据可视化分析 完整代码请看这里拿👇↓↓↓

Flutter本地数据持久化的几种方式

目录 前言 一、shared_preferences 1.添加依赖 2.保存数据 3.读取数据 4.移除数据 5.Shared_preferences的优缺点 6.完整的示例代码 二、path_provider 1.导入path_provider 2.创建文件读写的目录 3.向文件中写入数据 4.从文件中读取数据 5.完整的示例代码 三、…

Mac本地部署大模型-单机运行

前些天在一台linux服务器(8核,32G内存,无显卡)使用ollama运行阿里通义千问Qwen1.5和Qwen2.0低参数版本大模型,Qwen2-1.5B可以运行,但是推理速度有些慢。 一直还没有尝试在macbook上运行测试大模型&#xf…

我这个经验好找嵌入式的工作吗?

大家好,我是麦鸽。最近网友的提问,这样的经验,好找嵌入式的工作吗? 下面是网友的情况: 本人目前大二机器人工程,未来想要入职嵌入式行业,有robomaster比赛经验本人负责电控,但是由于…

基因组学系列3:基因分型Phasing与单倍型参考序列HRC

1. 基因分型Phasing概念 基因分型,也称为基因定相、单倍体分型、单倍体构建等,即将一个二倍体(或多倍体)基因组上的等位基因(或杂合位点)正确定位到父亲或母亲的染色体上,最终使得来自同一亲本…

相亲交友APP系统婚恋交友社交软件开发语音视频聊天平台定制开发-婚恋相亲交友软件平台介绍——app小程序开发定制

互联网飞速发展的时代,相亲交友软件成为了许多年轻人首选的相亲方式,越来越多的单身男女希望在婚恋交友软件平台上寻找灵魂伴侣,相亲交友软件因此具有很高的市场价值。 多客婚恋相亲交友系统是一款定位高端,到手就能运营的成熟婚恋…

软件测评中心▏软件验收测试方法和测试内容简析

在当今数字化转型的浪潮下,软件验收测试变得越来越重要。软件验收测试,顾名思义,是对软件进行验收的过程中进行的一项测试。它用于确保软件在满足需求、达到预期效果后才能正式交付给客户使用。软件验收测试是一项全面、系统的测试过程&#…

sublime 3 背景和字体颜色修改

sublime 4 突然抽风,每次打开都显示 “plugin_host-3.3 has exited unexpectedly, some plugin functionality won’t be available until Sublime Text has been restarted” 一直没调好,所以我退回到sublime 3了。下载好了软件没问题,但是一…

半导体光电

《半导体光电》创刊于1976年,是由中国电子科技集团公司主管、重庆光电技术研究所(中国电子科技集团公司第四十四研究所)主办的中文科技期刊。本刊国内外公开发行,经过四十余年的发展已经成为我国光电子专业领域有代表性的刊物。 …

Zabbix 配置grafana对接

zabbix对接grafana简介 Zabbix与Grafana对接可以实现更加丰富和美观的数据可视化,可以让您利用Grafana强大的可视化功能来展示Zabbix收集的数据。 zabbix插件的两种安装方式 使用grafana-cli 命令进行安装在grafana管理页面中进入Administration/Plugins and dat…

2024.7.4学习日报

1、ppt前三章 5日计划 1、至少做到实验 2、java

css中文字书写方向

writing-mode 是 CSS 中的一个属性,用于设置文本、内联元素、表格单元格和表格列的书写方向、文本排列以及块流方向。以下是对 writing-mode 属性的详细介绍: 1. 语法和值 语法:writing-mode: horizontal-tb | vertical-rl | vertical-lr |…

在RT-Thread-Studio中添加arm_math库

1.在CMSIS\Lib\GCC中找到对应的库,如本文使用的libarm_cortexM4lf_math.a。将库拷贝到工程,并做如下图设置。搜索路径为库文件在项目中的实际位置。 2.将CMSIS\DSP\Include下的文件复制到工程目录中,并添加包含路径 3.添加宏定义&#xff0c…