[发明专利]基于InSAR技术的SAR图像冰雪覆盖信息提取方法

摘要

本发明公开了一种基于InSAR技术的SAR图像冰雪覆盖信息提取方法，通过对多幅不含冰雪信息的单视复数SAR图像进行预处理、配准、基线估计，并对含冰雪信息的单视复数SAR图像进行辐射定标得到后向散射系数图，再通过SAR图像基线信息中时间基线和空间基线的长短分别选取两个干涉组，第一个干涉组由一幅含冰雪信息和一幅不含冰雪信息的单视复数SAR图像构成，第二个干涉组由两幅不含冰雪信息的单视复数SAR图像构成，再通过相干系数公式分别计算每个干涉组中两幅图像的相干系数，得到相干系数图，最终通过对两幅相干系数图和含冰雪信息SAR图像的后向散射系数图设定阈值，实现冰雪覆盖信息的提取。

主权项

一种基于InSAR技术的SAR图像冰雪覆盖信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、获取待处理原始SAR图像获取监测区域含冰雪覆盖信息的单视复数SAR图像Psnow，及两幅或两幅以上包含监测区域但不含冰雪覆盖信息的单视复数SAR图像Pk，k＝1,2,…表示包含监测区域但不含冰雪覆盖信息的单视复数SAR图像的个数；(2)、图像预处理对单视复数SAR图像Psnow进行多视处理和辐射定标，得到后向散射系数强度图pwr；利用ENVI软件对多幅单视复数SAR图像Pk进行滤波、配准和基线估计，去除图像斑点噪声，同时获得多幅单视复数SAR图像Pk之间基线信息；(3)、干涉组的选取根据步骤(2)获取的基线信息，从多幅单视复数SAR图像Pk中，选取与单视复数SAR图像Psnow之间时间基线与空间基线最短的一幅单视复数SAR图像，再与单视复数SAR图像Psnow共同作为一个干涉组Z1；根据步骤(2)获取的基线信息，从多幅单视复数SAR图像Pk中分别选取时间基线与Z1相同，空间基线相对较短的两幅单视复数SAR图像作为一个干涉组Z2；(4)、生成相干系数图读取干涉组Z1中两幅单视复数SAR图像中每个像元点存储的包含地物幅度和相位信息的复数数据S(m，n)，(m，n)为像元点坐标；计算两幅单视复数SAR图像对应像元点的相干系数ρ(m,n)：ρ(m,n)=|<S1(m,n)·S2*(m,n)>|<S1(m,n)·S1*(m,n)><S2(m,n)·S2*(m,n)>]]>其中，S1(m,n)表示第一幅单视复数SAR图像像元点存储的复数数据，S2(m,n)表示第二幅单视复数SAR图像像元点存储的复数数据，S1*(m,n)和S2*(m,n)分别表示S1(m,n)，S2(m,n)的共轭，＜·＞表示期望值，且表示图像窗口的期望值；再根据两幅单视复数SAR图像对应像元点的相干系数ρ(m,n)，生成相干系数图CC1；同理，按照步骤(4)所述方法，利用干涉组Z2生成相干系数图CC2；(5)、生成冰雪覆盖信息图像设定相干系数图CC1中的阈值为M1；相干系数图CC1与相干系数图CC2之间的相干系数变化设定阈值为M2；设置后向散射系数强度图pwr的阈值区间为[p,q]；根据设定的阈值对冰雪区域进行判断，若像元(m,n)同时满足CC1(m,n)＜M1，CC2(m,n)‑CC1(m,n)＞M2,p＜pwr(m,n)＜q，则将该像元(m,n)判定为冰雪，并对该像元赋值1；若不能同时满足上述三个条件，则将该像元(m,n)判定为非冰雪，并对该像元赋值0，最终得到二值化冰雪覆盖信息图像。