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SAR定标是SAR对地定量观测的基础,是实现SAR由定性向定量发展的关键技术,因此,开展SAR定标的研究对于SAR技术的发展和推广应用具有重要的意义。SAR定标是指采用一定的技术和方法来消除SAR数据产生过程中的各种误差,给出SAR图像与地面特性之间对应关系,使得SAR图像满足指定的应用精度需求,包括辐射定标、几何定标、干涉定标、极化定标等,本文侧重于几何定标和辐射定标的研究。
本文在总结SAR定标国内外研究进展、几何定标和辐射定标原理及方法以及SAR定标误差源的基础上,探讨SAR定标实施中应考虑的一些因素,开展SAR几何定标和辐射定标实验验证和分析。
本文使用星载SAR数据探讨SAR几何定标的方法和处理流程。SAR几何定标的处理过程包括:以特征为基础的SAR图像模拟、影像配准和精度评价。SAR图像模拟涉及到轨道拟合、DEM插值、DEM旋转和镜像、SAR几何构像模型、地面后向散射模型等过程。影像配准过程实现了原始SAR图像的几何校正。精度评价的结果表明:本文所采用的SAR几何定标方法处理结果的精度小于1个像元。
SAR辐射定标包括两大任务:测量距离向天线方向图和确定系统总体传递函数。本文通过模拟角反射器回波信号仿真辐射定标及其验证的处理过程,这对于实际定标具有重要的理论指导意义和参考价值。其中,采用切比雪夫多项式拟合天线方向图,拟合结果表明,在距离向布放7个角反射器就可满足SAR辐射定标误差小于1dB的要求。同时,分析一些误差对辐射定标的影响,发现天线方向图误差小于1dB、用于辐射定标的角反射器误差小于0.8dB时,引起的定标结果误差都不超过1dB。