[發明專利]一種基于起伏地形的SAR森林二次散射有效路徑計算方法

無效

• 申請號: 201310030483.5
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103116161A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 胡程;孫晗偉;曾濤;龍騰;曾大治
• 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: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 付雷杰;高燕燕

1.一種基于起伏地形的SAR森林二次散射有效路徑計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、針對地形存在起伏特征的三維森林場景，獲得其地表的數字高程DEM圖，所述DEM圖由一定數量的小面元組成，對于每個小面元進行均勻采樣獲取采樣點，選取一定范圍塊對所有采樣點分別沿方位向和地距向進行分塊，將分于同一塊的采樣點進行擬合，得到的擬合平面記為大面元，則地表被劃分出大面元集合；

選取范圍塊的依據是：對范圍塊內的采樣點進行擬合得到的大面元為矩形并且邊長大于入射波波長；

對于擬合得到的大面元A_i,j，其方位向坡度角為α_{a_i,j}和地距向坡度角為α_{gr_i,j}，其中i為方位向大面元序號，j為地距向大面元序號；

步驟二、由合成孔徑雷達SAR向所述三維森林場景發射電磁波，令為電磁波的入射矢量，為示電磁波的出射矢量，與平行且方向相反，選擇三維森林場景中任一散射點作為散射介電粒子P，本步驟分為以下步驟：

步驟201、根據α_{a_i,j}和α_{gr_i,j}計算A_i,j的法向量

步驟202、根據和計算A_i,j滿足鏡面反射的入射矢量

步驟203、經過點P作方向為的直線與面元A_i,j所在的平面相交于點R_i,j，則R_i,j即為滿足P與面元A_i,j有效二次散射的鏡面反射點；

步驟204、判斷若R_i,j在A_i,j內部，則P與A_i,j存在二次散射有效路徑，否則P與A_i,j不存在二次散射有效路徑；

步驟205、若P與面元A_i,j存在二次散射有效路徑，則經過點P作方向為的直線與A_i,j所在的平面相交于點E_i,j，E_i,j即為P與A_i,j有效二次散射的等效散射相位中心；

步驟206、將步驟一得到的大面元均針對P進行步驟201～步驟205的處理，即可得到P的所有二次散射有效路徑及相應的等效相位中心;

步驟三、所述三維森林場景中所有散射點均進行步驟二的處理，即可得到三維森林場景中任一散射點的所有二次散射有效路徑及相應的等效相位中心。

2.如權利要求1所述的一種基于起伏地形的SAR森林二次散射有效路徑計算方法，其特征在于，所述步驟206為：

步驟2061、在步驟一劃分的大面元中選擇散射介電粒子在地表投影點所對應的地距向面元；

步驟2062、在步驟2061獲得的地距向面元中選擇比散射介電粒子在地表投影點更接近雷達一側的面元；

步驟2063、在步驟2062獲得的面元中選擇散射介電粒子在地表投影點設定范圍內的面元；

步驟2064、將步驟2063獲得的面元進行步驟201～步驟205的處理。

3.如權利要求1所述的一種基于起伏地形的SAR森林二次散射有效路徑計算方法，其特征在于，所述步驟三為：

步驟31、將三維森林場景均勻劃分為三維網格，三維森林場景中所有的散射介電粒子根據空間位置分布在對應的網格內，選取網格的最大邊長小于SAR二維分辨率；

步驟32、按照步驟二計算每個網格中心處散射介電粒子的二次散射有效路徑，建立網格中心與二次散射有效路徑的關系；

步驟33、針對三維森林場景中任一散射介電粒子Q，獲取Q所在網格中心的二次散射有效路徑作為Q的二次散射有效路徑。