微波遙感試驗報告

1、實習(xí)報告撰寫的內(nèi)容與要求1,實習(xí)任務(wù)：介紹實習(xí)的目的、意義、任務(wù)及實習(xí)單位的概況等內(nèi) 容。通常以前言或引言形式表述，不單列標題及序號。2,實習(xí)內(nèi)容：先介紹實習(xí)安排概況，包括時間、地點、內(nèi)容等，然 后逐項介紹具體實習(xí)流程與實習(xí)工作內(nèi)容，以及專業(yè)知識與專業(yè) 技能在實習(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，對自己認為有重要意義或需要研究解 決的問題進行重點敘述，其它內(nèi)容則可簡述。3,實習(xí)結(jié)果：圍繞實習(xí)任務(wù)要求，對實習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題進行分析、 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)（如有參考文獻可在正文后附錄）。分析討論的內(nèi)容、推理 過程及所提出

2、的對策與建議作為實習(xí)報告的重要內(nèi)容之一，是反 映或評價實習(xí)報告水平的重要依據(jù)。4,實習(xí)總結(jié)或體會：對實習(xí)效果進行綜合評價，著重介紹自身的收 獲與體會，內(nèi)容較多時可列出小標題，逐一列舉?？偨Y(jié)或體會的 最后部分，應(yīng)針對實習(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。5.將實習(xí)日記按照時間順序以附件形式放在實習(xí)報告正文后面。實習(xí)報告封皮由學(xué)校統(tǒng)一印發(fā)，正文一律采用計算機排版、A4紙打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、論述嚴謹、規(guī)范、正確。 字數(shù)：不少于3000。目錄 TOC o 1-5 h z 單雷達影像處理 3導(dǎo)入數(shù)據(jù) 3 HYPERLINK

3、 l bookmark9 o Current Document 影像多視處理 4濾波 5 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 分析濾波影像 7地理編碼和輻射定標 9配準 10 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document InSAR生成 DEM 11 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 基線估算 11 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 干涉圖生成 11 HYPERLINK l bookmark23 o Curre

4、nt Document 去平處理 12 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 自適應(yīng)濾波及相干性計算 13 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 相位解纏 15選擇 GCP. 16 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 軌道精煉和重去平 17 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 相位高程轉(zhuǎn)換 19思考題 21微波遙感實驗報告.單雷達影像處理導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入武漢市的Envisat ASAR數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)文件名：ASA_I

5、MS_1PNDPA20081221_141624_000000162074_00483_35607_5531.N1 操作過程： SARscape -Basic-Import Data-Standard FormatsData type 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各式，選擇輸出路徑，路徑中那個不能有中文。導(dǎo)入的圖像顯示結(jié)果如下：（原圖太大，插入之后word沒法運行，只能截圖）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

6、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：SARscape-Basic -Multilooking腎.”h |影像多視化處理的結(jié)果如下:Q! Scroll (D.0_ 一 =EFile Overlay Enhawice Tonis WindowQfl Band Li2016101_pwF1.

7、3 濾波操作過程：SARscape-Basic-Filtering-Single(1) Frost 濾波V-LilticiokiHiyJ) 20HOIlJSLSFIfTVZOLt 10L_slcTnpM Tllv 11 ElOut31M ft 14 LiatDerder 511e-S2G LSI I OHul t Frost濾波的系數(shù)分別設(shè)置為9*9和21*21,進行了濾波處理(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

8、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，并對各種現(xiàn)象進行描述。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：雷達距山底的距離小于距山頂?shù)木嚯x，所以雷達波束先到山的底部，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，LrBasic-Geocoding-Geocoding and Radiometric Calibration地理編碼和輻射定標之后的結(jié)果如下:1.6 配準覆蓋

9、同一地區(qū)的多幅雷達影像，如要進行時間序列分析、動態(tài)監(jiān)測、多 時相濾波處理等，需要進行圖像間的配準處理。配準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 。配準之后的結(jié)果如下:InSAR 生成 DEM對于要進行干涉的兩幅影像，要現(xiàn)將其導(dǎo)入到ENVI中，再進行基線估算 和干涉圖的生成?；€估算打開基線估算面板：SARscape-Interferometry-Baseline Estimation干涉圖生成生成干涉圖：輸入兩景 SLC數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)是經(jīng)過配

10、準和多視的兩景數(shù)據(jù)的干涉圖，和主從影像的強度圖。對該數(shù)據(jù)集，距離向為1方位向為4的多視，約可得到15米的地面分辨率操作過程：SARscape-Interferometry-Interferogram generation-WithOut DEM , 打開 InterferometryGeneration without DEM 面板。完成干涉后的圖像結(jié)果顯示如下:Ail, Qvtrijvy EnhaiictUVfmiaw1 日I:川mwjrrt去平處理操 作過程： SARscape-Interferometry-Interferogram generation-InterferogramFla

11、ttering去平之后的圖像處理如下:自適應(yīng)濾波及相干性計算對生成的干涉圖（_dint ）進行濾波，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度圖。操作過程：SARscape-Interferometry-Adaptive Filter and Coherence Generation-Boxcar Window,打開 Adaptive Filter and Coherence Generation Boxcar Window 面板：自適應(yīng)濾波之后的圖像為:加載相干性圖，打開 Cursor Location/Value 查看像元值，相干性系數(shù)分 布在0

12、-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。亮色區(qū)域相干系數(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)是衡量圖像對的重要指標，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。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。這是因為在黑色區(qū)域，雷達回波信號弱，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。相位解纏干涉相位只能以2冗為模，所以只要相位變化超過了 2冗，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行相位解纏，解決 2冗模糊 的問題。操作過程：SARscape-Interferom

13、etry-Phase Unwrapping,打開 Phase Unwrapping 面板。Phase Unwrapping相位解纏后的圖像如下選擇GCP加載并顯示ASA_0006_pwr圖像，利用ENVI的矢量工具選擇控制點，菜單 Vector-Create New Vector Layer-Use Raster Image File , 選擇 ASA_0006_pwr文件作為選擇控制點的基準文件，單擊OK,輸入矢量圖層的名字以及輸出路徑。操作過程：在 New Vector Layer Piarameters| S3Vector Parameters 面板，選擇 Mode-Add New Ve

14、ctors;在 Vector Parameters 面板，選擇 Mode-Point 為 New Vectors Type;然后進行選點操作；賽 1 Vector Parametefs : Add Ne.c.10 |口供右圖中藍色框中的紅色點即為已經(jīng)選擇采集好的控制點下面是將矢量控制點導(dǎo)入 SARscape ,操作過程SARscape-Tools-Generate Ground Control Point File軌道精煉和重去平操作過程：SARscape-Interferometry-Refinement and Reflattening ,打開軌道精煉和重去平面板F：? Rcfincmer

15、t omd Rc-flattcringM ast Asr f i 1 aE VWicrovsve Remote SmsiriEEmj?erimentsel ine Estim-51i *nSftSfe=DC05Sl.v. 11.E WicroiOTt Rs+t g S t m ii ngVEatp tri f ntAEMliL02libhf 14_riam4_diitSntheti: Fhge口出帆5ML在Ub5由孫me sintUn.WfppALQ2libMikfiU_niJfci_srdiiTOtrbitJ. CCP 過已 fflicroprsYe Kemite emmgExperimea

16、tvectsrVbbJut- xbI|DZW fLOultil R* 0匕 JJ-uiieE Wief e(R5 爭七。Si ngkEitp tr i rr fiatK ckn- 電w imng fil t_h an e_k- c 1 alKetiiieriient Settingd Jl.esilatterLniki & SjFEt *mEAGLOEjiL gio 陽雙 4,Xttrt Str* B*tchCtneel Kslp重去平后的輸出結(jié)果_reflat_dint 和_reflat_upha加載到波段列表中:手 Refinernent and Re-llati5rirgi-nricr

17、t 生由“44星 Ml%Q，1i2 而ftOrbital shift Urbitd. stuit ItpcndfBcr 噓 】Eaende亡# of U*phdibc fLn X iirtcl a qa in 4ireclionm. L iLraeta 4人:ki Ft ift I tha si.ift i t itu ski ft i I2Ml(nj- -D. 435330-L S3贊23爾蜀士 U QJaJ7LB11Mpba5/ sEst (rdjH上 Me-an SquATT err or fnJ:diiPkti/ ?f Ek電 directiu Eren the :diri?ticii

18、, fraitiani5方M。；=O.OXaTO ihJtL：SSTifK and 51LS FM Ijn)1.於67丁乾松二 E 1715&=7?重去平之后的圖像為:相位高程轉(zhuǎn)換這一步是將經(jīng)過絕對校準和解纏的實際位相，結(jié)合合成位相，轉(zhuǎn)換為DEM并進行地理編碼。生成進行了地理編碼的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精度圖像和分辨率圖像。操作過程： SARscape-Interferometry-Phase to Height Conversion and Geocoding, 打開 Phase to Height Conversion and Geocoding 面板： Phas to Height Canverscin and相位轉(zhuǎn)高程的DEMS如下:由上面的圖可以明顯的看出地形，因此這次的實驗還算比較成功。3.思考題下圖是武漢市PALSAI像圖，其中左圖是未經(jīng)地理編碼的斜距影像， 右 圖是經(jīng)地理編碼后的地距影像。根據(jù) SAR側(cè)視成像原理，判斷衛(wèi)星軌道運行 方向是升軌還是降軌，并解釋原因。（AL