不同分解方法的極化SAR數(shù)據(jù)分類

1、 由于平時分類的時候，一般采用的是Cloude分解的得到的特征值進(jìn)行分類的。而對于不同的數(shù)據(jù)，分解方式的不同，相應(yīng)的分類結(jié)果也存在一定的差異，而且對于不同類型的數(shù)據(jù)，其最優(yōu)分解方法并不一定是Cloude分解。所以對兩組數(shù)據(jù)（舊金山數(shù)據(jù)和海南數(shù)據(jù)）進(jìn)行基于不同分解方法的分類實(shí)驗(yàn)，對比不同分解下的效果。這部分實(shí)驗(yàn)首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行極化分解，然后利用分解得到的特征量進(jìn)行分類。共進(jìn)行了基于Cloude，F(xiàn)reeman2，F(xiàn)reeman3，Krogager，Vanzel，Yamaguchi3，Yamaguchi4，7種特征分解的分類實(shí)驗(yàn)，分類算法采用的基于Wishart分布的最大似然分類器。舊金山數(shù)據(jù)的7種

2、分解方法的分類結(jié)果Cloude是用的最多的分解方法，除了把數(shù)據(jù)分解為與散射機(jī)制有關(guān)的三個特征值（分別代表三種散射機(jī)制：平面散射，二面角散射和體散射），還有具有旋轉(zhuǎn)不變性的散射角a和熵H。所以基于cloude分解的分類結(jié)果較為平穩(wěn)。而對于其他6種分解方式，都是把數(shù)據(jù)分解為與某種散射機(jī)制類型對應(yīng)的參數(shù)，代表該散射類型的強(qiáng)度，不具有旋轉(zhuǎn)不變性的參數(shù)，所以適用數(shù)據(jù)的類型并不是很廣，所以不像Cloude分解那樣對各種類型的數(shù)據(jù)都適用。從下面7幅分類結(jié)果看到，基于Cloude分解的分類結(jié)果整體分類效果較好，不存在大范圍的錯誤分類區(qū)。但是其他6種分解方式的分類結(jié)果，海洋均被劃分為多個層次，所以這6種分解方式

3、對海洋的分類適用性不好。但是對比7個分類結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每種分解的分類結(jié)果各有優(yōu)勢，如Yamaguchi4和Freeman2中植被和城區(qū)的劃分效果較好，馬球場和高爾夫球場結(jié)構(gòu)完整，而且城區(qū)內(nèi)部道路細(xì)節(jié)分明，效果均優(yōu)于Cloude分解的分類結(jié)果。 圖1(a)基于Cloude分解的分類結(jié)果 圖1(b)基于Vanzel分解的分類結(jié)果圖1(c)基于Freeman2分解的分類結(jié)果圖 圖1(d)基于Freeman3分解的分類結(jié)果 圖1(e)基于Yamaguchi3分解的分類結(jié)果 圖1(f)基于Yamaguchi4分解的分類結(jié)果圖1(g)基于Krogager分解的分類結(jié)果一、 基于多極化和多波段數(shù)據(jù)的分類研究由于

4、全極化數(shù)據(jù)記錄了4種極化方式下的地物散射回波信息，記錄的物理和散射信息更加全面，所以全極化數(shù)據(jù)的分類效果一般是優(yōu)于雙極化或者單極化的。但是對于某些散射機(jī)制而言，其雙極化或者單極化的分類效果可能就已經(jīng)很接近全極化的分類效果，這種情況下，在無法獲得全極化數(shù)據(jù)時，可以用其單極化或者雙極化組合數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。圖3 實(shí)驗(yàn)區(qū)數(shù)據(jù)從上圖看到整個圖像上的地物類別差距很小，只有右下角的建筑物跟其他地物對比度相對大些。實(shí)驗(yàn)區(qū)共分為4類，紅色代表的建筑，綠色代表的道路，黃色代表的低矮植被1，藍(lán)色代表的高植被2。 對全極化，雙極化三種組合：HH-VV,HV-VH,HV-VV,以及三個單極化數(shù)據(jù)：HH,HV,VV七組數(shù)據(jù)

5、組合進(jìn)行SVM分類研究。分類結(jié)果如下： 圖4(a) HH分類結(jié)果 圖4(b) HV分類結(jié)果 圖4(c)VV分類結(jié)果圖5(a) HH-HV分類結(jié)果 圖5(b) HH-VV分類結(jié)果圖5(c) HV-VV分類結(jié)果圖6 全極化數(shù)據(jù)分類結(jié)果二、 文獻(xiàn)總結(jié)Remote sensing of Environment:從2007-2011年5年內(nèi)，以SAR為主題的文章主要有82篇，但是有些文章僅僅是提到SAR，跟SAR的相關(guān)度不大，真正相關(guān)的有71 篇。1.每年文章分布2007年14篇；2008年14篇；2009年11篇；2010年20篇；2011年23篇；2.中國人在該雜志上發(fā)表文章數(shù)：2007年0篇；2008年0篇；2009年0篇；2010年0篇；2011年4篇（其中2個臺灣的）；3. 文章內(nèi)容關(guān)于分類的文章2篇（其中一篇用SVM進(jìn)行分類，中國的）；關(guān)于檢測的4篇；監(jiān)測方面的文章26篇，其中監(jiān)測的大部分與環(huán)境相關(guān)，均用多時態(tài)的多角度多極化數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。由于該期刊是環(huán)境遙感，雖然接受遙感影像處理的論文，但是通過對SAR方面的論文的查閱與分析發(fā)現(xiàn)，大部分都是關(guān)于環(huán)境方面的，譬如生物量反演，土壤含水量獲取，森林儲水量，火災(zāi)對影像回波的影響等。在近5年SAR方面的論文中，