山区星载ALOSPALSAR微波遥感图像的正射校正.docx

山区星载ALOSPALSAR微波遥感图像的正射校正徐天蜀，岳彩荣，张王菲（西南林业大学林学院，昆明650224）摘要：多山地区微波遥感图像的正射校正是实践应用中的关键和瓶颈，该文以星载合成孔径雷达数据ALOS(advancedlandobservationsatellite)PALSAR为基础数据，GAMMA软件为处理平台，研究微波图像正射校正方法。首先利用数字高程模型(digitalelevationmodel，DEM)及卫星轨道参数生成模拟合成孔径雷达数据（syntheticapertureradar，SAR），再利用图像交叉相关分析算法自动有哪些信誉好的足球投注网站模拟SAR与真实SAR同名地物点偏移量，建立校正多项式模型，在此基础上通过建立校正查找表方法实现真实SAR图像的地理编码及正射校正。校正效果经检验，误差在一个像元以内，校正效果较好。关键词：遥感，图像处理，合成孔径雷达，正射校正，ALOSPALSAR，GAMMA软件doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.01.031中图分类号：TP751文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-01-0173-05徐天蜀，岳彩荣，张王菲.山区星载ALOSPALSAR微波遥感图像的正射校正[J].农业工程学报，2012，28(1)：173－177.XuTianshu,YueCairong,ZhangWangfei.Orthographiccalibrationofspace-borneALOSPALSARmicrowaveremotesensingimageinmountainarea[J].TransactionsoftheCSAE,2012,28(1):173－177.(inChinesewithEnglishabstract)[10-15]元的地理位置，实现SAR图像坐标的地理编码。SAR图像的正射校正就是要将SAR图像的斜距距离/方位坐标变换成地图几何坐标。在这种情况下，常用的方法是借助带有地图坐标的数字高程模型DEM（digitalelevationmodel），产生模拟SAR图像,对真实SAR图像进行地理编码及地形校正[13-17]。SAR图像正射校正需要经过以下几个主要环节[18-19]：1）根据成像轨道数据及辅助信息，结合DEM数据，生成模拟SAR图像；2）建立地图坐标与模拟SAR之间的坐标转换关系（粗查找表）。3）由于缺乏精确的卫星轨道参数，以上转换关系存在误差，这一误差可以通过对比模拟SAR图像与真实SAR之间同名点之间的偏移量后利用多项式进行模拟估计。同名点之间的差异对比可以通过手动选取地面控制点GCP（groundcontrolpoint）的方式进行，也可通过图像交叉相关分析（crosscorrelationalgorithm）方法自动进行。假设模拟SAR图像坐标（u，v）与真实SAR图像同名点（x，y）之间的映射关系可以用如下方程来描述0引言合成孔径雷达数据（syntheticapertureradar，SAR），以其全天候、全天时、具有一定的穿透能力、能探测垂直结构信息等特点正日益受到广泛关注，和光学遥感数据互为补充，为森林植被定量评价、农作物估产、环境监测等提供了有效的手段。但微波遥感数据由于其独特的成像机理，地物后向散射受地形影响较大，产生透视收缩、叠掩、阴影、顶部位移等几何畸变，因此在应用时均需要进行影像几何校正及正射校正，消除地形影响[1-3]。微波遥感数据的成像方式为斜距成像,其几何变形与光学遥感图像有较大的不同，光学遥感图像的几何校正方法一般不在适用于微波遥感图像[3]。因而微波数据的正射校正是其应用中的难点，也缺乏成熟的处理平台，因此，本文针对星载合成孔径雷达ALOS（advancedlandobservationsatellite）PALSAR数据探讨微波图像地理编码及正射校正的方法。1SAR图像正射校正的原理和方法微波图像是根据多普勒原理进行斜距成像的，SAR图像的正射校正就是要将SAR图像的距离-多普勒坐标转换为带有地理编码并纠正地形影响后的正射微波图像[4-9]。SAR作为一种主动遥感成像方式,可以提供精确的传感器到目标的距离和返回信号的多普勒历史信息，这些信息可以很精确地将卫星和地表坐标联系起来，从而构建SAR定位模型，通过解算定位模型可以得到SAR每个像u=fu(x,y)?（1）v=f(x,y)?v?其中，fu、fv可以用多项式方程进行近似表达，因而可以建立映射关系的多项式模型，如下222?????u=a0+a1x+a2y+a3xy+a4x+a5y+...+aiy（2）222v=b0+b1x+b2y+b3xy+b4x+b5y+...+biy式中，ai和bi为待估测系数。通过选取一系列同名点的坐标后，利用最