[發明專利]一種合成孔徑雷達森林遙感數據的定量化模擬方法

無效

• 申請號: 201110247258.8
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102401898A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 曾濤;孫晗偉;胡程
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種SAR森林遙感數據的定量化模擬方法，用于模擬針葉林和闊葉林的SAR遙感數據，其特征在于步驟如下：

1)建立三維森林場景的幾何模型，具體為：

采用分形地形模型構造三維起伏地表；采用整體幾何結構模型構造單木三維結構，通過樹木分叉的數目、樹木分叉的角度、樹枝的長度和樹枝的半徑四個參數各自的變化，并在其基礎上添加隨機擾動來構造模型；先構造樹木個體的整體外形，然后在其內部用一系列參數對樹木具體結構進行控制，其關鍵參數包括胸徑、冠層厚度和枝葉大小的計算均通過生物學公式或經驗值獲取，在一定程度上保持了所構造樹木的生物特性，同時采用遞歸迭代的計算方法保證了計算機處理的高效性；

上述一系列參數包括：樹高、胸徑、冠幅、第一級樹枝個數、第一級樹枝起始半徑、第一級樹枝終止半徑、第一級樹枝長度、第二級樹枝個數、第二級樹枝起始半徑、第二級樹枝終止半徑、第二級樹枝長度、第三級樹枝個數、第三級樹枝半徑、第三級樹枝長度、葉片個數以及葉片的長、寬、高；

2)建立雷達后向散射模型，將整個森林場景的雷達后向散射模擬為由大量的散射介電粒子組成，這些散射粒子包括圓柱體和圓盤體兩種形式，森林的雷達后向散射模型同時考慮地表的表面散射和樹木冠層的體散射，包括地表直接散射、樹冠直接散射、樹干直接散射、樹冠與地表二次散射、樹干與地表二次散射，采用有限長介電圓柱體散射模型近似計算樹干和樹枝的雷達后向散射，采用GRG近似的圓盤體散射模型計算葉片的雷達后向散射；

3)進行SAR回波信號模擬，將三維森林冠層模擬為由K個散射介電粒子組成的復雜介質，介電粒子從樹木的枝干和葉片中提取，樹干、樹枝根據雷達分辨率劃分多個介電粒子，每個葉片獨立為一個介電粒子，每個介電粒子的位置有步驟1)中計算的樹木枝干、葉片的生長位置獲取，每個介電粒子的后向散射系數由步驟2)中計算的有限長介電圓柱體和圓盤體的后向散射獲??；

將整個森林場景的SAR回波信號表示為場景內所有散射介電粒子的SAR回波信號相干疊加，采用一維頻域算法作為SAR回波信號模擬的核心算法得出SAR回波信號，在回波模擬過程中引入雷達系統非理想因素，包括天線指向誤差、雷達運動誤差、接收通道噪聲、極化通道耦合、接收通道不一致性；

4)對步驟3)的回波數據進行SAR成像處理，采用成像處理算法對模擬回波數據進行聚焦處理，得到SAR森林遙感影像。