[发明专利]一种Radarsat-1影像数据快速全面的读取方法

说明书

技术领域

本发明涉及SAR遥感影像处理的技术领域，尤其涉及一种Radarsat-1影像数据快速全面的读取方法。

背景技术

SAR又名合成孔径雷达，利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径合成为较大的等效天线孔径的雷达。相比于普通的光学遥感技术，SAR具有分辨率高、可全天候工作、能有效识别伪装、穿透掩盖物等特点，广泛应用于航空测量、卫星海洋观测、航天观测、图像匹配制导等，因此SAR影像多用于测绘、军事侦察、资源勘探等对遥感影像要求较高的领域中，其处理技术决定了影像的应用效果。

Radarsat-1卫星为加拿大于1995年发射，是兼顾商用及科学试验用途的雷达系统，能生成具有多种分辨率、不同幅宽和多种信息特征的影像，影像分辨率从8米到100米，幅宽从50公里到500公里，中国遥感卫星地面站从1997年开始接收Radarsat-1影像，已存档几乎覆盖全中国的万景数据。普通光学影像一般分为0级、1级、2级、3级、4级、5级等若干个级别，Radarsat-1影像分为原始信号级、地理参考级和地理编码级三个级别，具体为RAW、SLC、SGF、SGC、SCN、SPG等，其中RAW、SLC类型以复数形式记录图像数据，采用虚数波段（Q）、实数波段（I）组合的方式显示图像数据，通过对Q、I波段计算处理可生成其他代表强度、亮度的波段。

Radarsat-1影像格式为CEOS，包括Volume Directory、Leader、Trailer、Data、Null Volume Directory五个描述性文件；每个文件包含多个数据集，Volume Directory文件由Volume Descriptor、File pointer record等数据集组成，Trailer文件由Data set summary、Processing parameters、Radiometric data等数据集组成，其他文件的组成结构类似。不同影像数据包含的数据集不同，但都符合基本规律。Radarsat-1影像的数据集中包含了大量元数据和图像数据，图像数据类型包括8位无符号整型、16位无符号整型、32位复数形式等多种，进行数据读取时，不仅需要对所有数据类型进行全面读取，对于不同的图像数据类型，要采用不同的方法，特别是复数类型的数据。现阶段ENVI、ERDAS、NEST等专业遥感图像处理软件可读取Radarsat-1影像，自主开发实现影像的读取可采用两种方式：一是利用IDL、Matlab等语言进行二次开发，二是，直接对影像文件进行数据流解析。第一种方法存在明显的弊端：首先，需要安装相应的环境，不利于自主开发工程使用，其次，无法全面地读取出影像的元数据信息。第二种方法对Radarsat-1影像的大量元数据进行直接解析，过程比较繁琐。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种Radarsat-1影像快速全面的读取方法。

Radarsat-1影像快速全面的读取方法包括如下步骤：

1）根据Radarsat-1影像特点，分析影像数据的结构组成，获取不同数据集的唯一标识码；

2）GDAL是一种遥感影像数据处理的开源库，其提供了读取Radarsat-1影像原始数据的接口，结合唯一标识码，可以获取各数据集的原始数据；

3）根据影像数据结构的说明，生成不同数据集对应的数据模板；Radarsat-1影像由多个文件组成，每个文件包含多个数据集，每种数据集都有固定的数据结构；生成各数据集对应的模板，记录数据集中所有属性的名称、类型、长度、默认值四项信息，以XML或者数据库表格的形式存储；

4）结合数据集模板，解析步骤2)获取的原始数据，生成Radarsat-1影像的元数据；

5）利用GDAL开源库，获取影像所有波段信息，生成Radarsat-1影像的图像数据；

6）对于SLC复数类型的数据，将每个像素数据拆分成两个部分，分别作为虚数和实数，每个波段均可生成虚数波段和实数波段，形成Radarsat-1影像的图像数据；所有元数据和图像数据即为从Radarsat-1影像读取的所有数据，在此基础上经过处理可生成更多信息。