微波遙感實(shí)驗(yàn)報告

1、實(shí)習(xí)報告撰寫的內(nèi)容與要求實(shí)習(xí)任務(wù)：介紹實(shí)習(xí)的目的、意義、任務(wù)及實(shí)習(xí)單位的概況等內(nèi)容。通常以前言或引言形式表述，不單列標(biāo)題及序號。實(shí)習(xí)內(nèi)容：先介紹實(shí)習(xí)安排概況，包括時間、地點(diǎn)、內(nèi)容等，然后逐項(xiàng)介紹具體實(shí)習(xí)流程與實(shí)習(xí)工作內(nèi)容，以及專業(yè)知識與專業(yè)技能在實(shí)習(xí)過程中的應(yīng)用。本部分內(nèi)容應(yīng)以記敘或白描手法為基調(diào)，在完整敘述的基礎(chǔ)上，對自己認(rèn)為有重要意義或需要研究解決的問題進(jìn)行重點(diǎn)敘述，其它內(nèi)容則可簡述。實(shí)習(xí)結(jié)果：圍繞實(shí)習(xí)任務(wù)要求，對實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、思考，提出解決問題的對策、建議等。分析問題、解決問題要有依據(jù)（如有參考文獻(xiàn)可在正文后附錄）。分析討論的內(nèi)容、推理過程及所提出的對策與建議作為實(shí)習(xí)報告的重

2、要內(nèi)容之一，是反映或評價實(shí)習(xí)報告水平的重要依據(jù)。實(shí)習(xí)總結(jié)或體會：對實(shí)習(xí)效果進(jìn)行綜合評價，著重介紹自身的收獲與體會，內(nèi)容較多時可列出小標(biāo)題，逐一列舉?？偨Y(jié)或體會的最后部分，應(yīng)針對實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的自身不足，簡要地提出今后學(xué)習(xí)，努力的方向。將實(shí)習(xí)日記按照時間順序以附件形式放在實(shí)習(xí)報告正文后面。實(shí)習(xí)報告封皮由學(xué)校統(tǒng)一印發(fā)，正文一律采用計(jì)算機(jī)排版、A4紙打印。題目為三號黑體字居中（題目前、后各空一行），正文字體為小四號宋體，要求語句通順、論述嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范、正確。字?jǐn)?shù)：不少于3000。目錄單雷達(dá)影像處理TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark10 o Current Document

3、 導(dǎo)入數(shù)據(jù)3 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 影像多視處理4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 濾波5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 分析濾波影像7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1.5地理編碼和輻射定標(biāo)9 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 配準(zhǔn)10InSAR生成DEM11基線估算11 HYPERLINK l bookmark22 o C

4、urrent Document 干涉圖生成12 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 去平處理13 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 自適應(yīng)濾波及相干性計(jì)算14 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 相位解纏16 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 選擇GCP17 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 軌道精煉和重去平18 HYPERLINK l bookmar

5、k36 o Current Document 相位高程轉(zhuǎn)換19 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 思考題21微波遙感實(shí)驗(yàn)報告1.單雷達(dá)影像處理1.1導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入武漢市的EnvisatASAR數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)文件名：ASA_IMS_lPNDPA20081221_141624_000000162074_00483_35607_5531.Nl操作過程：SARscape-Basic-ImportData-StandardFormatsDatatype選擇IMS,然后選擇數(shù)據(jù)的輸入和輸出路徑，路徑必須都是英文的。數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，選擇JPEG格式，選擇輸出路徑，路徑

6、中那個不能有中文。導(dǎo)入的圖像顯示結(jié)果如下：（原圖太大，插入之后word沒法運(yùn)行，只能截圖）1.2影像多視處理多視的基本原理：在方位向或距離向降低處理器帶寬，從而將方位向或距離向的頻譜分割成若干部分，稱為視窗（look），各視窗分別成像后非相干疊加，以抑制噪聲。視窗的個數(shù)就稱之為視數(shù)，它對應(yīng)于前述的獨(dú)立樣本個數(shù)。INSAR原始數(shù)據(jù)一般是單視數(shù)的，即未作過多視處理的數(shù)據(jù)，多視處理往往在形成干涉圖之后。多視處理是在圖像的距離向和方位向上的分辨率做了平均，目的是為了抑制SAR圖像的斑點(diǎn)噪聲。多視的圖像提高了輻射分辨率，降低了空間分辨率。選擇多視比例系數(shù)為5：1（方位向5，距離向1）。操作過程：SARs

7、capeBasicMultilooking5*MultilacikinQJnpuLl11ikLD：*i.E0J&10LOMHFljTSZD&!2c141D:Z01010LOMliHLLLookinc*i.ZOJ010Ltvrl|Ou.tpks|Box-3.rK.v.3lxq-廿匚呂上弋百匸w亡HiltchIjhklD二ILdoIck影像多視化處理的結(jié)果如下:1、罰*1Bondl;2Q16101_pwrfilrOrrlnvEnhonrrGQbWindow尊血Ecrallill口1.3濾波操作過程：SARscape-Basic-Filtering-Single(1)Frost濾波Frost濾波的系

8、數(shù)分別設(shè)置為9*9和21*21,進(jìn)行了濾波處理(2)Lee濾波:我將Lee濾波的參數(shù)設(shè)置為9*9,和Frost濾波進(jìn)行對比:Frost濾波Lee濾波由上面兩幅圖下個對比可得:經(jīng)過Lee濾波的圖像相比于經(jīng)過Frost濾波的圖像，整體上稍微變亮了，更為平滑，噪聲去除較為明顯。1.4分析濾波影像問題：用濾波后的影像，分別尋找存在體散射、鏡面反射、透視收縮、陰影的地物目標(biāo)，并對各種現(xiàn)象進(jìn)行描述。鏡面散射：平整的表面更容易在SAR圖像上表現(xiàn)為較暗的區(qū)域；如圖所示即為由水體造成的鏡面反射在雷達(dá)圖像上造成的暗面。體散射：粗糙的表面時常能夠得到更高的后向散射。透視收縮：雷達(dá)距山底的距離小于距山頂?shù)木嚯x，所以雷

9、達(dá)波束先到山的底部，再到山的頂部，成像也是。假設(shè)山坡的長度為L,其斜距顯示的距離為Lr,很明顯，LrBasicGeocodingGeocodingandRadiometrieCalibration。地理編碼和輻射定標(biāo)之后的結(jié)果如下:1.6配準(zhǔn)覆蓋同一地區(qū)的多幅雷達(dá)影像，如要進(jìn)行時間序列分析、動態(tài)監(jiān)測、多時相濾波處理等，需要進(jìn)行圖像間的配準(zhǔn)處理。配準(zhǔn)處理要求是斜距幾何，并且各個圖像采用相同的接收幾何。配準(zhǔn)不同于地理編碼，地理編碼是將每個像素從斜距幾何轉(zhuǎn)化為地圖投影。操作過程：SARscape-Basic-Coregistration。II1=12.InSAR生成DEM對于要進(jìn)行干涉的兩幅影像，要

10、現(xiàn)將其導(dǎo)入到ENVI中，再進(jìn)行基線估算和干涉圖的生成。2.1基線估算打開基線估算面板：SARscape-Interferometry-BaselineEstimation配準(zhǔn)之后的結(jié)果如下:3幫1Stroll“(31回Q#1ZcsornE.=j|Bl并圭FiIhEnh-ancaTcwJ.WineJow*1Baidl.A5A_aODG_pwi_rspUSVIilGCF11*ShLftPwiritteirfileFzzQK4noi4!jLm4ntD4.s411ixaEstSrsii1A5A_C005_pvrInputfileListOutputf11ZLItCcoftc：LSitritlan.fL

11、ieGOf4j4CtJDCREE麗FLJhGHeiftstHeichbourBiLinearDEWVZEOIILS2LI3JkAjaQDfijwrT-xj.|ElOFVkLcXICBTiC-kIjtputwMmu*IIT7iisr琳zaK4nc!i4!jnjYlpwrLm4iilIstSr-ii1on.SA5A_COJ5_cvr3rdCublcCaitvoLuticiji0thCotlcCciJioLu.tic!n|gAZLivayvaanput*ch.3f-t?Caapnt*SkiftFu*HTiA-ter-E尸Canpn“1ilflPu-ftiridtreOtJ.y2.2干涉圖生成生成干涉

12、圖：輸入兩景SLC數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)是經(jīng)過配準(zhǔn)和多視的兩景數(shù)據(jù)的干涉圖，和主從影像的強(qiáng)度圖。對該數(shù)據(jù)集，距離向?yàn)?方位向?yàn)?的多視，約可得到15米的地面分辨率。操作過程：SARscape-lnterferometry-lnterferogramgeneration-WithOutDEM打開InterferometryGenerationwithoutDEM面板。完成干涉后的圖像結(jié)果顯示如下:2.3去平處理操作過程：SARscape-lnterferometry-lnterferogramgeneration-1nterferogramFlattering丿DEM/EllipsoidsFlatten

13、ing回|&去平之后的圖像處理如下:防寸1處皿II曲U2.4自適應(yīng)濾波及相干性計(jì)算對生成的干涉圖（_dint）進(jìn)行濾波，去掉由平地干涉引起的位相噪聲。同時生成干涉的相干圖（描述位相質(zhì)量）和濾波后的主影像強(qiáng)度圖。操作過程：SARscape-Interferometry-AdaptiveFilterandCoherenceGeneration-BoxcarWindow，打開AdaptiveFilterandCoherenceGenerationBoxcarWindow面板：AdaptiveFilterandCdKeren匚已GeoerationiGoldsteinTntarferogrsmfiLe

14、D:它N任5口LEELi)Ihock.i1jnamm_liMasterfile：311crijwiveEmnw5she2ngEperimentaselineEstinatiirL，iA5A_jZIDD5_p,i,rSlavefileE:!i11eri?waveEernoteSens3ngEKperimentIaaelineEstina.11an.ASAUUDGpyrOutputRdOtWalTiC:D:VEm50IILS2VlibiCi!1lc,Lilsnam。CokerenceEgWiaduwSize3CahererLcekzWindowSii-Filteringsetting扌Cohere

15、ncegeneralioilJAdaptivefilterVCoherencefromFintSt：=LftStoreBatchICarLcelHelp自適應(yīng)濾波之后的圖像為:*1BandFileEnhanceTc-dIiWindDv加載相干性圖，打開CursorLocation/Value查看像元值，相干性系數(shù)分布在0-1,值越大說明該區(qū)域的相干性越高，值越小，表明該區(qū)域在兩個時相上發(fā)生了變化。0#1Bandtrlnle_name_cc|匕叫回|坯|RleOvertayEnhance-TodHWindow亮色區(qū)域相干系數(shù)白色區(qū)域的相干系數(shù)黑色區(qū)域的相干系數(shù)在InSAR數(shù)據(jù)處理中，相關(guān)系數(shù)是衡

16、量圖像對的重要指標(biāo)，它可以用來選擇數(shù)據(jù)對，也可用來評價圖像是否已經(jīng)配準(zhǔn)。由上面兩幅圖對比可得，在較黑的區(qū)域相干性趨近于0,在較亮的區(qū)域相干性趨近于1。這是因?yàn)樵诤谏珔^(qū)域，雷達(dá)回波信號弱，信噪比非常低，故相干系數(shù)較小，而在亮色區(qū)域卻恰好相反。2.5相位解纏干涉相位只能以2n為模，所以只要相位變化超過了2n，就會重新開始和循環(huán)。相位解纏是對去平和濾波后的位相進(jìn)行相位解纏，解決2n模糊的問題。操作過程：SARscape-Interferometry-PhaseUnwrapping，打開PhaseUnwrapping面板相位解纏后的圖像如下:2.6選擇GCP加載并顯示ASA_0006_pwr圖像，利用

17、ENVI的矢量工具選擇控制點(diǎn)，菜單VectorCreateNewVectorLayerUseRasterImageFile，選擇ASA_0006_pwr文件作為選擇控制點(diǎn)的基準(zhǔn)文件，單擊OK,輸入矢量圖層的名字以及輸出路徑。5el4CtInputTile:lilw_nQ_Lnl11il14二nsuph中amdm!jw_rapE*L1iDLrormtl：TifLIaC：Sf1Lcr-3iB!iiV434nE；LiiGMj4mDims-EJTEk67KkJJSG5icb:PLc-b.13dlFPjjl門L?9,30Dbyt.FileTnAddNewVectors;在VectorParameters

18、面板，選擇ModePoint為NewVectorsType;然后進(jìn)行選點(diǎn)操作；VectorParameterE:AddNe.|=|El|右圖中藍(lán)色框中的紅色點(diǎn)即為已經(jīng)選擇采集好的控制點(diǎn)下面是將矢量控制點(diǎn)導(dǎo)入SARscape，操作過程：SARscapeToolsGenerateGroundControlPointFile百tart|StDiTQBztch|Cajim.HeId2.7軌道精煉和重去平操作過程：SARscape-Interferometry-RefinementandReflattening,打開軌道精煉和重去平面板RjefinementandR&-flatfcening|SMast

19、erfileE:kMi：i-:-wo.veHriot亡EerLSin.gl,.EMp亡iti.neiLt1-.!neEsiini-ititlASA_lJJU5uwrSlavefileE:Vilicrowavelen口t已5eninglExperin已丁lasel】neEetinatichlA5AJZ叮CIbjwfIrftsrstgi-irifils：t-.T=：rTrirj：?.iii.：-.rr.Jrfii=禰=_*卅SyrLtketicPhaseI:EHVI5O1IIL92liT?hDokfilc_nanic_3intUnwrippedFhasa:EmiSO1.JDLaZ.h1.hookf

20、ile_n：urieuphaCohet-cncefileI:：DLE21ilAcoAil；_c:51：aritRazgeDEMfileI.lEffVnCCIiLtZililAduklirilum：!：diOrbitalGCFfileE:iMicrowavelen已3ensingVEKperin已丁LtVvector66OTit.zmlBENE遼eDu切utRoottfaiTieE:VilicrowaveflenDt已5engingAEKperine丁ltchoragqapi口glfi1e_najie_reflatRinementSettmg*Re1attuningCartographicSys

21、tenGEO-GLOBALGEOWGSB4重去平后的輸出結(jié)果_reflat_dint和_reflat_upha加載到波段列表中:dR-EfinementandRe-flatfeEningOrbitalRi血亡mattLttlKg：OrBitaishiftinKdirectaqnn)OrbitsshiftinYdirectioilih)OrbitcLLshiftleiZd.Lract3:-tl(n)A-j.ric.riachievableMISIn=1133132952=-D.4353273077=-1.5332335236-0.4E0ILIB115lependencyoftheshiEtisi

22、Idirsctifrcnth*DependeuczoftheshlftinTdiiectiomfrcathe1ApaiiRDEN&nd5JLR.DENjnjazi.nutJiposiisoitai1Tiatlpositioiliil口thpocitionIE胡TH眈銀ti/pisd)lii/pLKel)(njpi=0.00=6327787=a.0D34,9i：ii：i431=0.flEZ365B37=B1T7L5BSE7Z重去平之后的圖像為:2.8相位高程轉(zhuǎn)換這一步是將經(jīng)過絕對校準(zhǔn)和解纏的實(shí)際位相，結(jié)合合成位相，轉(zhuǎn)換為DEM并進(jìn)行地理編碼。生成進(jìn)行了地理編碼的DEM文件、相干圖像，還有在數(shù)據(jù)鑲嵌中會用到的兩個圖像