理论教育 GBSAR影像的主要特性探析

GBSAR影像的主要特性探析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于成像方法与空间几何关系上的区别,GBSAR的坐标系统与星载SAR影像坐标系统存在较大差异。图3-7GBSAR二维平面坐标系统的投影方式由于几何视场的关系,地表坡度较陡的区域方位向分辨率的大小大于影像方位向分辨率,且变化幅度与地表坡度大小相关,这一现象称为透视收缩。另外,由于现阶段较为实用的GBSAR系统没有竖直向上的合成孔径,紧靠目标到雷达中心的距离分辨目标。

GBSAR影像的主要特性探析

由于成像方法与空间几何关系上的区别,GBSAR的坐标系统与星载SAR影像坐标系统存在较大差异。星载SAR卫星从高空俯视地表,目标区域满足雷达天线远场近似条件,经过一定处理后最终得到规则格网下的SAR影像数据。GBSAR作用距离相对较近,目标区域处于雷达天线辐射的近场区附近,一般不满足远场近似条件,形成了GBSAR影像特殊的扇形格网坐标系,如图3-6所示,GBSAR对天线信号辐射区的成像就像用一张扇形的格网将信号辐射区域划分成许多分辨单元

图3-6 GBSAR的扇形格网坐标系

GBSAR的合成孔径处理使得雷达具有方位向上的分辨能力,在每个方向上的一串分辨单元类似一维地基干涉雷达的距离向分辨单元,各方向的坐标关系均可参照一维地基干涉雷达的坐标系统进行分析。地形图制作采用的是平行投影,计算方式相对简单;摄影测量采用的是中心投影,以共线方程为模型进行物方坐标和影像坐标系的转换。直观上看,GBSAR影像坐标系是一个二维平面直角坐标系,而直角坐标系之间相互转换的常用方法包括相似变换法、多项式拟合变换法等。但由上述一维地基干涉雷达坐标系统的分析,我们知道,GBSAR中的投影方式也不满足相似变换的条件。而且,与星载SAR影像类似,在GBSAR的影像中同样存在透视收缩、雷达阴影、顶底位移(或顶底倒置)和叠掩效应等现象,如图3-7所示。(www.daowen.com)

图3-7 GBSAR二维平面坐标系统的投影方式

由于几何视场的关系,地表坡度较陡的区域方位向分辨率的大小大于影像方位向分辨率,且变化幅度与地表坡度大小相关,这一现象称为透视收缩。如雷达视场中存在遮挡使得部分区域无法被雷达信号辐射到,便会形成雷达阴影。另外,由于现阶段较为实用的GBSAR系统没有竖直向上的合成孔径,紧靠目标到雷达中心的距离分辨目标。如果两个位于同一纵面的目标区域距离雷达中心距离相同,则产生叠掩效应,无法分辨。而叠掩效应一般会引起顶底位移现象。通常情况下,高度相对较高的目标在雷达影像中距离影像坐标零点越远,顶底位移则刚好相反。

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