[發明專利]一種Radarsat-1影像數據快速全面的讀取方法

有效

• 申請號: 201310313452.0
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN103425752A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 劉仁義;杜震洪;張豐;胡倩;陳明;侯志通
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及SAR遙感影像處理的技術領域，尤其涉及一種Radarsat-1影像數據快速全面的讀取方法。

背景技術

SAR又名合成孔徑雷達，利用雷達與目標的相對運動把尺寸較小的真實天線孔徑合成為較大的等效天線孔徑的雷達。相比于普通的光學遙感技術，SAR具有分辨率高、可全天候工作、能有效識別偽裝、穿透掩蓋物等特點，廣泛應用于航空測量、衛星海洋觀測、航天觀測、圖像匹配制導等，因此SAR影像多用于測繪、軍事偵察、資源勘探等對遙感影像要求較高的領域中，其處理技術決定了影像的應用效果。

Radarsat-1衛星為加拿大于1995年發射，是兼顧商用及科學試驗用途的雷達系統，能生成具有多種分辨率、不同幅寬和多種信息特征的影像，影像分辨率從8米到100米，幅寬從50公里到500公里，中國遙感衛星地面站從1997年開始接收Radarsat-1影像，已存檔幾乎覆蓋全中國的萬景數據。普通光學影像一般分為0級、1級、2級、3級、4級、5級等若干個級別，Radarsat-1影像分為原始信號級、地理參考級和地理編碼級三個級別，具體為RAW、SLC、SGF、SGC、SCN、SPG等，其中RAW、SLC類型以復數形式記錄圖像數據，采用虛數波段（Q）、實數波段（I）組合的方式顯示圖像數據，通過對Q、I波段計算處理可生成其他代表強度、亮度的波段。

Radarsat-1影像格式為CEOS，包括Volume?Directory、Leader、Trailer、Data、Null?Volume?Directory五個描述性文件；每個文件包含多個數據集，Volume?Directory文件由Volume?Descriptor、File?pointer?record等數據集組成，Trailer文件由Data?set?summary、Processing?parameters、Radiometric?data等數據集組成，其他文件的組成結構類似。不同影像數據包含的數據集不同，但都符合基本規律。Radarsat-1影像的數據集中包含了大量元數據和圖像數據，圖像數據類型包括8位無符號整型、16位無符號整型、32位復數形式等多種，進行數據讀取時，不僅需要對所有數據類型進行全面讀取，對于不同的圖像數據類型，要采用不同的方法，特別是復數類型的數據。現階段ENVI、ERDAS、NEST等專業遙感圖像處理軟件可讀取Radarsat-1影像，自主開發實現影像的讀取可采用兩種方式：一是利用IDL、Matlab等語言進行二次開發，二是，直接對影像文件進行數據流解析。第一種方法存在明顯的弊端：首先，需要安裝相應的環境，不利于自主開發工程使用，其次，無法全面地讀取出影像的元數據信息。第二種方法對Radarsat-1影像的大量元數據進行直接解析，過程比較繁瑣。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提出一種Radarsat-1影像快速全面的讀取方法。

Radarsat-1影像快速全面的讀取方法包括如下步驟：

1）根據Radarsat-1影像特點，分析影像數據的結構組成，獲取不同數據集的唯一標識碼；

2）GDAL是一種遙感影像數據處理的開源庫，其提供了讀取Radarsat-1影像原始數據的接口，結合唯一標識碼，可以獲取各數據集的原始數據；

3）根據影像數據結構的說明，生成不同數據集對應的數據模板；Radarsat-1影像由多個文件組成，每個文件包含多個數據集，每種數據集都有固定的數據結構；生成各數據集對應的模板，記錄數據集中所有屬性的名稱、類型、長度、默認值四項信息，以XML或者數據庫表格的形式存儲；

4）結合數據集模板，解析步驟2)獲取的原始數據，生成Radarsat-1影像的元數據；

5）利用GDAL開源庫，獲取影像所有波段信息，生成Radarsat-1影像的圖像數據；

6）對于SLC復數類型的數據，將每個像素數據拆分成兩個部分，分別作為虛數和實數，每個波段均可生成虛數波段和實數波段，形成Radarsat-1影像的圖像數據；所有元數據和圖像數據即為從Radarsat-1影像讀取的所有數據，在此基礎上經過處理可生成更多信息。