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    《測繪學報》:極化干涉SAR地表覆蓋層“穿透測繪”技術

    時間:2022-09-05 08:49 | 來源:新華網 | 作者: | 點擊:
      穿透測繪可以定義為利用長波雷達等現代對地觀測技術對植被、冰雪、沙漠等地表覆蓋層進行穿透測量,并反演地表覆蓋層空間幾何、內部結構屬性及其動態變化過程。
      而極化干涉SAR地表覆蓋層穿透測繪則是將PolSAR極化測量引入InSAR干涉測量,形成極化干涉SAR(PolInSAR)技術。PolInSAR技術既對散射體的形狀和方向敏感,又對散射體的空間分布和高度敏感,能夠區分同一分辨單元內發生的混合散射機制對應的不同散射中心,從而確定覆蓋層中不同介質層對應的高度。如在植被覆蓋區,利用具有一定空間基線的兩景長波極化SAR影像進行干涉,可以同時獲取森林覆蓋區植被類別、土壤濕度、森林高度、森林垂直結構及林下地形等多維度幾何與物理屬性信息。
      極化干涉SAR地表覆蓋層穿透測繪可以在植被覆蓋層、冰雪覆蓋層以及沙漠覆蓋層進行測繪。其中植被覆蓋層包括植被高度反演、森林垂直結構反演、生物量估算、林下地形反演。冰雪覆蓋層包括SAR信號冰雪區穿透深度估計,冰雪層屬性參數反演以及冰雪覆蓋層垂直結構探測。沙漠覆蓋層則包括 SAR信號沙漠區穿透深度估計、沙層水分含量反演以及沙漠區次地表結構探測。
      PolInSAR穿透測繪面臨的挑戰有哪些?
      1.全極化SAR信號與地表覆蓋層的交互過程解譯與建模
      由于地表覆蓋層幾何結構的多樣性及物理屬性的復雜性,現有全極化SAR散射機理無法全面揭示極化SAR信號散射規律。
      2.多源PolInSAR地表覆蓋層空間幾何、結構屬性信息反演方法
      相比傳統InSAR相位測高,PolInSAR穿透測繪聯合相位、相干性及極化信息對監測目標的幾何與物理信息進行反演,進而對反演方法提出了更高的要求。
      3.PolInSAR系統研制與地面試驗場建立
      穿透測繪理論與算法的研究尚處于探索階段,需要靈活機動的機載、無人機載PolInSAR系統在標準化試驗場地開展原理性試驗,支撐理論與算法研究。
      受地表覆蓋層極化SAR散射機理不完備、散射模型不全面、硬件設施不穩定等因素的限制,穿透測繪理論與算法研究尚處于探索階段。但隨著以我國陸地探測一號01組A/B星為代表的新一代PolInSAR系統的成功發射,我們擁有了更加適合研究極化干涉SAR地表覆蓋層穿透測繪的平臺,相信在不久的將來,遇到的困難會不斷被解決,穿透測繪未來將成為對地觀測領域的研究重點。
      《測繪學報》創刊于1957年,由中國科學技術協會主管、中國測繪學會主辦、《測繪學報》編輯部編輯、測繪出版社有限公司出版的綜合性學術刊物?!稖y繪學報》曾榮獲中國精品科技期刊、百種中國杰出學術期刊、中國國際影響力優秀學術期刊、全國優秀測繪期刊等稱號,入選中國科協精品科技期刊工程項目、中國科技期刊卓越行動計劃項目,并被國內外多個重要數據庫收錄,是我國測繪地理信息科學領域具有重要影響力的學術期刊。
     

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