(完整版)03-SAR数据基本处理
sar成像处理方法
SAR成像处理，说白了就是一系列让雷达图像更好看的步骤。
首先，得把那些乱七八糟的系统误差去掉，再把图像放到正确的位置上。
接下来，得处理一下，让图像更清晰。
这中间，有一个特别让人头疼的问题，就是斑点噪声。
这些噪声让图像看起来都是一个个的斑点，目标都找不着了。
所以，得用各种方法把这些噪声去掉，比如用滤波器、统计方法，或者在频域里处理。
然后，还有一个重要的事儿，就是运动补偿。
因为雷达和目标之间总是有点儿相对运动，这运动要是大了，图像就模糊了。
所以，得用一些方法把这个运动给补回来。
当然了，这只是最基础的处理。
现在还有好多高级的技术，比如深度学习、多模态数据融合、自动化处理等等。
这些技术能让SAR图像更好，更准确地识别出目标。
总的来说，SAR成像处理就是一系列让雷达图像更好看的步骤，中间还得对付一些让人头疼的问题。
但随着技术的进步，这些问题都能慢慢解决。
1。
sar图像处理流程
sar图像处理流程英文回答：### SAR Image Processing Workflow.Synthetic Aperture Radar (SAR) is a remote sensing technique that utilizes the Doppler effect to generatehigh-resolution images of the Earth's surface. The SAR image processing workflow involves several key steps:1. Data Acquisition: SAR data is acquired by airborne or satellite-based platforms equipped with SAR sensors. These sensors emit microwave pulses and record the echoes reflected from the target scene.2. Radiometric Calibration: The raw SAR data undergoes radiometric calibration to correct for sensor gain and noise variations. This process converts the raw data into reflectance values that represent the scattering properties of the target.3. Geometric Correction: Geometric distortions introduced during data acquisition are rectified through geometric correction. This step corrects for platform motion, sensor geometry, and Earth curvature, resulting in a geometrically accurate image.4. Speckle Reduction: Speckle noise is an inherent characteristic of SAR images. It arises from the coherent nature of the SAR signal and can obscure image features. Speckle reduction techniques, such as filtering and multi-look processing, are employed to suppress speckle noise and enhance image quality.5. Feature Extraction: Once the SAR image is processed and cleaned, feature extraction algorithms can be applied to extract relevant information from the image. Common features extracted from SAR images include texture, shape, and intensity.6. Image Interpretation: The processed SAR image and extracted features are analyzed and interpreted to derivemeaningful information about the target scene. This step involves identifying objects, classifying land cover types, and extracting geophysical parameters.中文回答：### SAR图像处理流程。
(完整版)各种SAR成像算法总结,推荐文档
sr
(t)
Wa
t
R(t) c
st
t
2R(t) c
(1.20)
n
Wa
t
R(t) c
p
t
nPRT
2R(t) c
其中， 为目标的后向散射特性，Wa (A) 为方位向的天线方向性函数， c 为 光速。
sr (t) 经正交解调后的复信号 s(t) 可以表示为：
s(t)
n
Wa
t
R(t) c
s0
t
1.2 SAR 回波信号模型
1.1 节分析了 SAR 成像的基本原理，本节推导 SAR 回波信号的数学模型，
给出 SAR 信号处理的理论基础。
chirp 信号是 SAR 系统中最常用的发射信号形式。假设雷达发射的 chirp 脉
冲串 st (t) 为：
n
st (t) p(t nPRT ) n
(1.19)
1.1 SAR 成像原理
本节以基本的正侧视条带工作模式为例，对 SAR 的成像原理进行分析和讨
论。
正侧视条带 SAR 的空间几何关系如下图所示。图中，αoβ 平面为地平面，
oγ 垂直于 αoβ 平面。SAR 运动平台位于 S 点，其在地面的投影为 G 点。SAR
运动平台的运动方向 Sx 平行于 oβ，速度大小为 va 。SAR 天线波束中心与地面 的交点为 C，CG 与运动方向 Sx 垂直；S 与 C 的距离为 Rs ， B1SB2 称为天线波 束的方位向宽度，大小为 a 。P 为测绘带内的某一点，一般情况下取斜距平面 CSP 进行分析，称 SAR 运动的方向 Sx 为方位向（或方位维），称天线波束指向
量 fd (t) 为：
fd
SAR成像处理处理基础
合成孔径雷达成像基础
2008.09.17 北京
Pulse for Pulsed Radar
线性频率调制
τp
当脉冲频率/波长不为常数时 ? e.g. 频率调制frequency modulation e.g. 线性频率调制Liner Frequency Modulation
λ
↓ LFM pulse (or Chirp signal) ↓(Matched Filtering) compressed pulse
合成孔径雷达成像基础
2008.09.17 北京
雷达基础
雷达及雷达系统
雷达脉冲及雷达后向散射 合成孔径雷达(SAR)成像机理 SAR成像及目标的分辨 SAR成像几何及信号建模 SAR典型成像算法原理 小结
合成孔径雷达成像基础
2008.09.17 北京
RADAR and Radar System
雷达 RADAR : RAdio Detection And Ranging 发射: 高功率电磁能量 * 脉冲体制雷达中的脉冲 pulse * 主动工作模式 返回能量的强度和时延 * 后向散射/回波
SAR成像几何及信号建模
SAR典型成像算法原理 小结
合成孔径雷达成像基础
2008.09.17 北京
SAR Geometry
成像几何 坐标系 平台坐标系 目标坐标系 地面坐标系 平面
∠V f , LOS
数据采集平面（斜距平面）data acquisition plane 地距平面
→
→
坐标轴（图像的二维） 方位 along track / azimuth 距离 cross track / range (slant range or ground range)
sar 数据处理步骤
Step1:
将原始数据读入到pci中，使用算法库中的CDSAR （读radarsat数据）或CDASAR（读Envisat ASAR数据），将原始数据中的轨道信息和其他一些信息读入到pci文件中。
这里cd input layer list参数，根据你的数据中存储的通道数决定怎么填，如果是简单的图像
数据格式，填1，如果是单视复图像，填1，2。
可参考帮助文档。
注意一点的是：
读ASAR数据的时候有一个问题，PCI不能直接读取地面站的格式的ASAR数据，但是可以读取欧空局那边的ASAR数据，这是由于他们两者格式间有细微的不同。
这个问题我已经给PCI那边反映过了，他们正在处理这个问题。
所以目前如果你要读取地面站的ASAR 数据，可以使用欧空局的BEST软件，可以直接在欧空局的网站上下载。
Step2：
生成入射角矩阵，使用算法库中的SARINCD函数。
生成后向散射系数。
这样就可以了。
ENVI对SAR大数据地预处理过程(详细版)
一、数据的导入：(1) 在Toolbox 中，选择SARscape ->Basic->Import Data->Standard Formats->ALOS PALSAR。
(2) 在打开的面板中，数据类型（Data Type）：JAXA-FBD Level 1.1。
注：这些信息可以从数据文件名中推导而来。
(3) 单击Leader/Param file，选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\LED-ALPSRP246750820-H1.1__A文件。
(4) 点击Data list，选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\IMG-HH-ALPSRP246750820-H1.1__A文件(4) 单击Output file，选择输出路径。
注：软件会在输入文件名的基础上增加几个标识字母，如这里增加“_SLC”(5) 单击Start 执行，最后输出结果是ENVI 的slc文件，sml格式的元数据文件，hdr格式的头文件等。
(6) 可在ENVI 中打开导入生成的以slc为后缀的SAR 图像文件。
二、多视单视复数（SLC）SAR 图像产品包含很多的斑点噪声，为了得到最高空间分辨率的SAR图像，SAR 信号处理器使用完整的合成孔径和所有的信号数据。
多视处理是在图像的距离向和方位向上的分辨率做了平均，目的是为了抑制SAR 图像的斑点噪声。
多视的图像提高了辐射分辨率，降低了空间分辨率。
(1) 在Toolbox 中，选择SARscape->Basic ->Multilooking。
(2) 单击Input file 按钮，选择一景SLC 数据（前面导入生成的ALOS PALSAR 数据）。
注意：文件选择框的文件类型默认是*_slc，就是文件名以_slc 结尾的文件，如不是，可选择*.*。
(3) 设置：方位向视数（Azimuth Looks）：5，距离向视数（Range Looks）：1注：详细的计算方法如下所述。
ENVI对SAR数据的预处理过程（详细版）
ENVI对SAR数据的预处理过程（详细版）⼀、数据的导⼊：(1) 在Toolbox 中，选择SARscape ->Basic->Import Data->Standard Formats->ALOS PALSAR。
(2) 在打开的⾯板中，数据类型（Data Type）：JAXA-FBD Level 1.1。
注：这些信息可以从数据⽂件名中推导⽽来。
(3) 单击Leader/Param file，选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\LED-ALPSRP246750820-H1.1__A⽂件。
(4) 点击Data list，选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\IMG-HH-ALPSRP246750820-H1.1__A⽂件(4) 单击Output file，选择输出路径。
注：软件会在输⼊⽂件名的基础上增加⼏个标识字母，如这⾥增加“_SLC”(5) 单击Start 执⾏，最后输出结果是ENVI 的slc⽂件，sml格式的元数据⽂件，hdr格式的头⽂件等。
(6) 可在ENVI 中打开导⼊⽣成的以slc为后缀的SAR 图像⽂件。
⼆、多视单视复数（SLC）SAR 图像产品包含很多的斑点噪声，为了得到最⾼空间分辨率的SAR图像，SAR 信号处理器使⽤完整的合成孔径和所有的信号数据。
多视处理是在图像的距离向和⽅位向上的分辨率做了平均，⽬的是为了抑制SAR 图像的斑点噪声。
多视的图像提⾼了辐射分辨率，降低了空间分辨率。
(1) 在Toolbox 中，选择SARscape->Basic ->Multilooking。
(2) 单击Input file 按钮，选择⼀景SLC 数据（前⾯导⼊⽣成的ALOS PALSAR数据）。
注意：⽂件选择框的⽂件类型默认是*_slc，就是⽂件名以_slc 结尾的⽂件，如不是，可选择*.*。
SAR成像处理处理算法-入门ppt
合成孔径雷达成像算法SAR Imaging Algorithm谭维贤中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室一、SAR信号的性质二、Range Doppler Algorithm三、Chirp Scaling Algorithm四、小结一、SAR信号的性质二、Range Doppler Algorithm三、Chirp Scaling Algorithm四、小结)11,20,x x others ⎧≤⎪=⎨⎪⎩(2.47)}2(4.21)载频)LFM信号仿真的结果LFM信号的时域波形，幅度频谱与相位频谱SAR信号的表达式接收信号的实数表达式(4.32)点目标point target 与雷达的距离为,信号延时,信号幅度距离向脉冲包络,地表散射过程中可能引起的信号相位变化 解调后的单个点目标的基带信号可以表示成为复数形式(4.39)a R 2/a R c 0'A ()()()()(){}2000'2/'2/cos 22/2/r pul a r a a r a s A s R c A R c f R c K R c ττωτπτπτψ=−=−−+−+r ωψ()(){}()(){}2000,exp 4/exp 2/r s A j f R c j K R c τηπηπτη−−∼,τη()R η分别为距离向时间（快时间），方位向时间（慢时间），下标r 表示range(距离向)，下标a 表示azimuth （方位向）,雷达与点目标的距离随着方位向时间发生变化。
点目标仿真的结果点目标回波信号的二维图形(4.9)22R η(5.1)点目标仿真:回波信号幅度灰度图距离向方位向零斜视角(zero squint)情况下单个点目标的时域性质：幅度点目标回波信号的相位（正扫频，双曲线）距离向方位向零斜视角(zero squint)情况下单个点目标的时域性质：相位正扫频：双曲线，up chirp, hyperbolae点目标仿真:点目标回波信号的相位（负扫频，椭圆）距离向方位向零斜视角(zero squint)情况下单个点目标的时域性质：相位负扫频：椭圆，down chirp, ellipse点目标仿真:信号的积分解。
sar数据相干分解和非相干分解
SAR数据相干分解和非相干分解SAR (合成孔径雷达) 是一项通过微波辐射来获取地表信息的遥感技术。
SAR 数据相干分解和非相干分解是SAR数据处理中的重要步骤，可以帮助我们更好地理解地表特征，从而在农业、林业、城市规划等领域提供更精确的信息。
1. SAR 数据相干分解的原理和方法SAR 数据相干分解是指将SAR图像中的信息分解为散射机制的不同部分，从而更好地识别和理解地物。
相干分解技术通常包括极化散射矩阵分解、保极化分解和极化协方差矩阵分解等方法。
其中，极化散射矩阵分解是一种常用的方法，通过将极化散射矩阵分解为不同的散射机制成分，来提取地物的信息。
保极化分解则是将极化散射矩阵分解为二类保极化散射矩阵，可以更清晰地反映地物的特征。
极化协方差矩阵分解是通过分解极化协方差矩阵来获取地物的极化特征。
2. SAR 数据非相干分解的原理和方法SAR 数据的非相干分解是指将SAR图像中的信息分解为散射机制的非相干成分，主要有极化协方差矩阵的非相干分解和极化干涉分解两种方法。
极化协方差矩阵的非相干分解是通过将极化协方差矩阵分解为非相干矩阵和相位矩阵，从而提取出地物的非相干信息。
极化干涉分解是通过分解极化干涉矩阵来获取地物的非相干特征。
这些非相干分解方法可以帮助我们更好地理解SAR图像中地物的散射特性和相位信息。
3. SAR 数据相干分解和非相干分解的应用SAR 数据相干分解和非相干分解在农业、林业、城市规划等领域有着广泛的应用。
在农业领域，可以利用相干分解技术来识别不同植被类型，监测作物生长情况；在林业领域，可以利用非相干分解技术来识别不同类型的森林覆盖；在城市规划中，可以利用相干分解来识别建筑物和其他人造结构。
相干分解和非相干分解技术的应用，为我们提供了更准确、更全面的地表信息，有助于更好地进行资源管理和环境监测。
总结：SAR 数据相干分解和非相干分解是SAR数据处理中的重要步骤，可以帮助我们更好地理解地表特征，从而在农业、林业、城市规划等领域提供更精确的信息。
SAR技术ppt课件精选全文完整版
SAR是一种微波全息
为了保证全息图不发生畸变，要采用运动补偿。 用一部分SAR原始数据就能处理出完整的图像，
只是分辨率降低，这是多视处理和SCANSAR的 依据。 SAR全息图方位向和距离向二维不对称，因此成 像处理时方位向和距离向二维处理方法有区别。 SAR原始数据的动态范围比目标和图像动态范围 小很多，这对原始数据的压缩很有利。
偏航控制（星上）* 杂波锁定（地面） 自聚焦（地面） 距离徙动校正（地面）
实 时 成 像 处 理 (星 上 ) * 地面成像处理 图 像 记 录 (地 面 ) 数传（原始数据或图象）
第二章 合成孔径雷达技术
6 SAR系统类型 7 SAR系统总体指标 8 雷达主要技术指标 9 SAR成像处理原理
6 SAR系统类型
工作方式的组合。 分辨率： 距离分辨率、方位分辨率、高程分辨率、
辐射分辨率。 成像带宽： 与分辨率是一对矛盾。 工作距离： 与分辨率有密切关系。 (4) 系统灵敏度：检测弱目标的能力，与所有参数都有关。 (5) 系统定标精度(辐射精度)：内定标精度，外定标精度等。
7.1 SAR工作平台
(1) 机载SAR的工作平台是各种飞机，性能参数： ● 飞机型号 ● 飞行高度 ● 飞行速度 ● 运动误差 ● 安装空间和位置 ● 载荷能力 ● 供电能力
7.4.2 分辨率的理论基础
δ函数（冲激函数）定义：
(x) (当x 0时) (x) 0 (当x 0时)
并且 (x)dx 1
δ函数描述的是：位置在 x = 0处，宽度无限窄，幅度无 穷大，但能量有限（积分等于1）的一个脉冲信号。冲 激函数是一个理想“点”目标的数学模型。
(1) 系统的冲激响应
⑵ 扫描成像模式： SCAN SAR模式，超宽成像带、 低分辨率的成像工作模式
SAR数据基本处理
精选ppt2021最新
1
主要内容
1. SARsacpe基础 2. 数据导入 3. 单景雷达影像处理 4. 多时相雷达影像处理
精选ppt2021最新
2
SARscape基础
精选ppt2021最新
3
ENVI雷达图像处理软件策略
• 主模块包括最基本SAR处理功能 • 依托专业、成熟雷达处理技术由瑞士
精选ppt2021最新
9
拥有图形化功能菜单（C lassic界面 下）
• 基本处理 • 聚焦 • 滤波 • 干涉雷达 • 干涉叠加 • 扫描干涉雷达 • 极化与极化干涉雷达 • 实用工具 • 批处理
精选ppt2021最新
10
拥有图形化功能菜单（ENVI5界面 下）
精选ppt2021最新
11
SARscape for ArcGIS toolbox
JSC KrasnoyarskGeofizika, Russia KEOC, Korea KKC - Kokusai Kogyo Co.,Ltd, Japan Kongsberg Satellite Services AS, Norway LLC VNIIGAZ, Russia Lockheed Martin, USA MDA, USA & Canada OHB System GmbH, Germany PASCO Cooperation, Japan Peking University, China Pöyry Environment Oy, Finland Raytheon, USA Russian Academy of Sciences, Russia SaTReCi, Korea Statoil Hydro, Norway SWF Studio, Italy TELESPAZIO, Italy TOTAL, France USGS, USA ……
第四章 SAR图像基本处理技术
1.基于点目标的图像质量评价
• 对SAR图像的质量评价最经常使用的参数，是从SAR对点目标的脉冲 响应形状的描述得到的。点目标的尺寸一般远小于分辨单元尺寸，但 点目标的回波在图像上会有超过一个像元大小的扰动范围。对于典型 的雷达模型，其脉冲响应函数为：
z
=
sin
c⎜⎜⎝⎛
x ρx
⎟⎟⎠⎞ ⋅sin
c⎜⎜⎝⎛
第四章 SAR图像基本处理技术
主要内容
• 辐射校正 • 滤波与边缘检测 • 几何校正
1
2
极化SAR水文应用：积雪制图图
3
• 早期的合成孔径雷达，作为一种主动微波遥感传感器，提 供的大多是未经校准过的SAR图像。随着新一代SAR传感 器的不断涌现，促使SAR从定性遥感走向定量遥感的新阶 段。其主要需求是对来自不同遥感器的数据进行定量比 较、从后向散射测量中通过合适的模型抽取地球物理参 数、完成大面积上的多个暂态现象的研究、对不同地形和 不同入射角的后向散射测量建立数据库等。这必须使用校 正过的SAR数据产品。
内定标技术的重点在于完成时间上系统漂移的相对测量，要进行SAR的绝对系 统校准必须采用外定标技术。
SAR天 线
高功率 放大器
SAR影像特征和数据记录内容
SAR是主动式侧视雷达系统，且成像几何属于斜距投影类型。
因此SAR图像与光学图像在成像机理、几何特征、辐射特征等方面都有较大的区别。
在进行SAR图像处理和应用前，需要了解SAR图像的基本特征。
本文主要包括：•成像散射特征•SAR几何特征•SAR图像特征1.成像散射特征SAR图像上的信息是地物目标对雷达波束的反映，主要是地物目标的后向散射形成的图像信息。
反映SAR图像信息的灰度值主要受后向散射的影响，而影响后向散射的主要因素分为两大类：•雷达系统的工作参数：主要包括雷达传感器的工作波长、入射角、极化方式等。
•地物目标的特性：地表的粗糙度和复介电常数等。
1.1 散射类型散射主要可分为5种：（1）表面和体散射这是SAR图像主要的散射。
粗糙的表面能得到更高的后向散射，平整表面在雷达图像上经常表现暗区域。
图：表面和体散射示意图图：水面上的溢油发生镜面反射，在图像上表现暗区域（2）双回波(Double Bounce)如下图所示，当地物垂直地面时候，容易发生双回波散射。
图：双回波散射示意图（3）组合散射一般发生在长波SAR系统（如L、P波段），包括表面、体散射、双回波等。
图：森林的组合散射（上-林冠层，中-树干层，下-地面层）图：SAR图像上的各种散射（4）穿透散射根据极化方式和波长情况，微波可以透入植被、裸土（干雪或沙地），一般情况，波长越长，穿透能力越强。
交叉极化(VH/HV)相比同极化（HH/VV）的渗透能力弱。
图：不同波长的穿透散射图：雷达波束穿透土壤，可以清晰的看到沙漠下的信息（5）介电属性散射地物目标的介电属性也影响雷达的后向散射。
基于这种现象，SAR系统也可用于检索土壤水分。
如金属和水的介电常数很好（80），而大多数其他材料的介电常数相对较低；在干燥条件下，介电常数一般是3~8。
这意味着，湿润的土壤或植物表面可以产生雷达信号的反射率显着增加，在图上反映更亮些。
土壤含水量监测主要原理是基于干土和湿土的介电属性之间的反差。
sar影像处理轨道纠正处理
SAR（Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达）影像处理中的轨道纠正是一个关键步骤，用于校正由于卫星轨道不完美引起的影像畸变。
这个过程旨在使SAR影像在地球上的位置准确，以便进一步的应用，比如地图制图、地表变化检测、环境监测等。
以下是一般的轨道纠正处理步骤：1. **卫星轨道数据获取：** 首先需要获取卫星的轨道数据，包括卫星的位置、速度、姿态等信息。
这些数据通常由卫星运营商提供，也可以从其他资源获得。
2. **SAR数据预处理：** 在进行轨道纠正之前，需要对原始SAR数据进行一些预处理步骤，包括校正辐射斜距、去除大气和干涉等。
3. **地球表面坐标转换：** 使用卫星轨道数据和地球的椭球模型，将SAR数据中的像素坐标（通常是距离和方位）转换为地球表面上的地理坐标（通常是经度和纬度）。
4. **轨道校正：** 轨道校正是校正卫星在拍摄SAR影像时的轨道不稳定性引起的像素位置偏移。
这可以通过调整像素的位置来实现，使其在地球表面上的位置准确。
5. **多视差校正（如果需要）：** 如果采用多视差SAR系统，还需要进行多视差校正，以校正不同视差通道之间的相位偏移。
6. **地形校正（如果需要）：** 在某些应用中，还需要进行地形校正，以考虑地形对SAR数据的影响。
7. **输出地理参考影像：** 处理完成后，输出地理参考的SAR影像，其中每个像素都与地球上的特定地理位置对应。
轨道纠正是SAR影像处理的重要一步，它确保了SAR影像在地理空间中的准确性和一致性。
这对于许多应用，如地质勘探、军事情报、灾害监测等，都至关重要。
这个过程通常需要专业的SAR影像处理软件和专业知识来执行。
sar指标详解和运用课件
SAR指标的作用
• 3、明确止损 • SAR指标具有极为明确的止损功能，其止损又分为买入止损和卖
出止损。卖出止损是指当SAR发出明确的买入信号时，不管投资 者以前是在什么价位卖出的股票，是否亏损，投资者都应及时买 入股票，持股待涨。买入止损是指当SAR指标发出明确的卖出信 号时，不管投资者以前是在什么价位买入股票，是否赢利，投资 者都应及时卖出股票，持币观望。
sar指标详解和运用
sar指标详解和运用
指标的定义
• SAR指标又叫抛物线指标或停损转向操作点指标，其全称叫 “StopandReveres，缩写SAR”，是由美国技术分析大师威尔斯·威 尔德（WellsWilder）所创造的，是一种简单易学、比较准确的中 短期技术分析工具。
sar指标详解和运用
指标的原理
• 我们从SAR指标英文全称知道它有两层含义。一是“stop”，即停损、止损之 意，这就要求投资者在买卖某个股票之前，先要设定一个止损价位，以减少 投资风险。而这个止损价位也不是一直不变的，它是随着股价的波动止损位 也要不断的随之调整。如何既可以有效地控制住潜在的风险，又不会错失赚 取更大收益的机会，是每个投资者所追求的目标。但是股市情况变幻莫测， 而且不同的股票不同时期的走势又各不相同，如果止损位设的过高，就可能 出现股票在其调整回落时卖出，而卖出的股票却从此展开一轮新的升势，错 失了赚取更大利润的机会，反之，止损位定的过低，就根本起不到控制风险 的作用。因此，如何准确地设定止损位是各种技术分析理论和指标所阐述的 目的，而SAR指标在这方面有其独到的功能。
sar指标详解和运用
SAR指标的作用
• 1、持币观望 • 当一个股票的股价被SAR指标压制在其下方并一直向下运动时，投资者可一
ENVI对SAR数据的预处理过程(详细版)
一、数据的导入：(1) 在Toolbox 中，选择SARscape ->Basic->Import Data->Standard Formats->ALOS PALSAR。
(2) 在打开的面板中，数据类型（Data Type）：JAXA-FBD Level 1.1。
注：这些信息可以从数据文件名中推导而来。
(3) 单击Leader/Param file，选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\LED-ALPSRP246750820-H1.1__A文件。
(4) 点击Data list，选择d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\IMG-HH-ALPSRP246750820-H1.1__A文件(4) 单击Output file，选择输出路径。
注：软件会在输入文件名的基础上增加几个标识字母，如这里增加“_SLC”(5) 单击Start 执行，最后输出结果是ENVI 的slc文件，sml格式的元数据文件，hdr格式的头文件等。
(6) 可在ENVI 中打开导入生成的以slc为后缀的SAR 图像文件。
二、多视单视复数（SLC）SAR 图像产品包含很多的斑点噪声，为了得到最高空间分辨率的SAR图像，SAR 信号处理器使用完整的合成孔径和所有的信号数据。
多视处理是在图像的距离向和方位向上的分辨率做了平均，目的是为了抑制SAR 图像的斑点噪声。
多视的图像提高了辐射分辨率，降低了空间分辨率。
(1) 在Toolbox 中，选择SARscape->Basic ->Multilooking。
(2) 单击Input file 按钮，选择一景SLC 数据（前面导入生成的ALOS PALSAR 数据）。
注意：文件选择框的文件类型默认是*_slc，就是文件名以_slc 结尾的文件，如不是，可选择*.*。
(3) 设置：方位向视数（Azimuth Looks）：5，距离向视数（Range Looks）：1注：详细的计算方法如下所述。
Nest软件对SAR数据处理过程
Nest软件对SAR数据处理过程由于我们下载的是下载的是IMS格式数据（即单视复数据），而并非ppt中用到的IMP 数据，所有需要首先进行多视处理，将距离向与方位向分辨率处理成基本相同（即狭长图像变成方形）；在多视处理时可以仅对Intensity（强度）进行处理；多视处理后还需要进行相干斑抑制处理消除噪声。
进行这些处理以后可以按照PPT上的步骤进行。
进行多视处理时首先打开影像，点击SAR Tools→Multilooking，在波段来源时只选中Intensity，如下图：设置完成以后点击Run,处理结果如下左图，因为存在噪声，还需要对图像进行滤波处理，选中多视处理后的影像，点击SAR Tools→Speckle Filtering→Single Product，通过此操作来消除噪声，结果如下右图。
其余两幅影像按照同样方法进行多视处理及噪声处理。
做完这些步骤以后就可以按照PPT上的步骤进行操作，现在处理的原图像的后缀就变为.N1_ML_Spk。
Chain11.Create a project打开nest软件，点击菜单栏File→New project。
在此之前需要先建立一个Nestdata文件夹，把所要处理的三幅影像放在此文件夹里，然后把所建立的新工程chain1保存在此文件夹中。
2.Subsets operator终就是要选中左下角。
最后要记住保存结果。
3.Apply orbit file operator拷到Nestdata\Orbit\Doris\vor下面。
打开subset_20080427.AppOrb文件，选择SAR Tools→Radiometric Correction→Calibration.选中文件夹Calibrated Product，点击Run运行：依次对剩余两幅影像进行处理5.Coregistration operator除了calibrated products其余文件夹全关闭。
SARscape数据处理
SARscape下雷达图像一般处理与应用sarscape 多视处理雷达图像地理编码slc图像滤波洪水监测作物监测SAR系统可以通过多种方式获得图像，如单通道或双通道模式（如HH、HH / HV或VV / VH)、干涉(单轨或多轨)模式、极化模式(HH,HV,VH,VV)、干涉及极化组合采集模式，不同的获取模式对应了不同的处理方法，可分为以下四种：∙雷达强度图像处理∙雷达干涉测量（InSAR/DInSAR）∙极化雷达处理（PolSAR）∙极化雷达干涉测量（PoIInSAR）本文介绍的是雷达强度图像的处理。
1 处理流程如下图是利用SARscape雷达图像基本处理工具，基于不同雷达数据情况，执行雷达图像处理和应用的流程图。
单雷达图像处理与应用流程图单一传感器，单一模式，多时相雷达图像处理与应用流程图单/多传感器，多模式，多时相雷达图像处理与应用流程图2 处理流程关键技术下面介绍流程中相关技术。
(1)聚焦处理对雷达系统的RAW数据中每个点的反射绿利用经过优化的调焦算法实现数据快速聚焦处理，直接输出单视复数产品数据（SLC数据）。
(2)多视处理为了得到最高空间分辨率的SAR图像，SAR信号处理器使用完整的合成孔径和所有的信号数据，如单视复数（SLC）SAR图像产品，使得SAR图像包含很多的斑点噪声。
多视处理的目的是为了抑制SAR图像的斑点噪声。
Multilooking工具支持距离向多视和方位向多视，处理得到的多视强度图像是距离向和/或方位向像元分辨率的平均值。
为了提高多视图像的辐射分辨率，降低了空间分辨率。
Multilooking工具支持SLC强度数据或距离向强度数据的输入。
对SLC图像(*_slc)多视处理的结果（右边*_pwr）(3)图像配准提供Coregistration工具，使用交叉相关技术实现覆盖同一地区的多幅雷达影像的自动配准，以达到亚像素配准精度，整个过程采用全自动的方式。
(4)滤波Filtering工具提供一系列滤波用于去除雷达图像的斑点噪声，可用于单波段雷达图像和多时相雷达图像。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
– 距离引起的损失（R3）: 接收功率要由传播过程中从远到近的距离 变化校正
辐射定标——结果
• 一般采用以下命名
– Beta Nought (ß°) 雷达亮度（反射率）系数，在斜距方向每单位面 积的反射率单位是无量纲的。这种归一化的优点是不需要入射角 （如散射面积A）
– Sigma Nought (so), 后向散射系数，就是通常说的散射体反射回来 的雷达强度，单位是dB，Sigma nought的定义是假设入射到水平面， 其差异与入射角、波长、极化、散射体的物理性质有关
– Gamma (g) ，用入射角归一化的后向散射系数
辐射归一化
• 严格的定标之后，可识别在距离方向的后向散射系数。因 为地物反射的能量取决于入射角，实际上，获取数据的幅 宽越大，在距离向的后向散射系数的变化越大，这种变化 和散射体的物理特性有关，是不能被校正的，只能通过一 些相对的方法来弥补，如标准化
SAR基本处理技术
技术支持邮箱：ENVI-IDL@ 技术支持热线：400-819-2881-7 /enviidl
主要内容
1. 数据导入 2. 单景雷达影像处理 3. 多时相雷达影像处理
1.数据导入
数据导入
• 目的：生成SARscape识别的数据格式 • 支持SAR数据， 光学数据，高程数据
– 局部入射角校正
– 叠掩/阴影处理
左-后向散射系数，中-局部入射角地图，右-叠掩/阴影地图
练习：地理编码和辐射定标
• 工具：/SARscape/Basic/Intensity Processing/Geocoding/Geocoding and Radiometric Calibration
3.多时相SAR提取水稻种植 区
• 多视处理是在图像的距离 向和方位向上的分辨率做 了平均，目的是为了抑制 SAR图像的斑点噪声。
• 多视的图像提高了辐射分 辨率，降低了空间分辨率。
ENVISAT ASAR AP (HH 极化) 数据视数为 1的图 (左) 和方位向 视数为4的多视图（右）
练习：多视处理
• 以上一步导入RADARSAT-2数据得到的结果，有四个极化 SLC数据为例
• 工具：/SARscape/Basic/Intensity Processing/Multilooking
练习：多视处理
• 地面分辨率= pixel spacing slant range /sin(incidence angle) • <IncidenceAngle>20.845431300000001</IncidenceAngle> • <PixelSpacingRg>4.7330789600000003</PixelSpacingRg> • <PixelSpacingAz>4.8717417699999999</PixelSpacingAz> • 地距分辨率= 4.733/sin(20.845)=13.295米，距离向视数为1。 • 方位向分辨率经过多视后保持与地距分辨率一致，方位向
多时相SAR处理
聚焦扩展模块
SAR RAW Data 聚焦处理
雷达SLC 图像 多视处理
雷达强度图像
图像配准 滤波
(多时相图像) 地理编码&
定标
ENVI
图像分类
图像镶嵌 图像分割 特征提取
应用专题：黑龙江水稻稻监测区域 强度数据
配准
SARscape
• 将数据从雷达坐标系统转换到制图坐标系统，并定标为后 向散射系数。
• /SARscape/Basic/Intensity Processing/Geocoding/Geocoding and Radiometric Calibration
第四步：水稻种植区信息提取
• 多时相后向散射系数时序分析 • /SARscape/General Tools/Time Series Analyzer/Raster • 目的是查看水稻的后向散射系数与各个时相的关系
– 椭球体地理编码——处理过程不用DEM数据 – 地形地理编码——处理过程需要用DEM
• SAR系统会引起非线性畸变，尤其是地形起伏较大的地方，所 以就不能像光学影像一样用多项式校正或者仿射变换转换到参 考坐标系，为了对SAR数据进行地理编码，要用到严格的多普 勒算法，结合传感器和成像特点以及地面形态.
• 用ENVI的信息提取工具 • /Classification/Classification Workflow
水稻种植区信息提取结果
大家辛苦了！ 休息休息，下一节内 容更精彩！
radar reflectivity
incidence angle
不同颜色代表不同地物类型的后 向散射变化虚线范围内是 ENVISAT ASAR数据的表现
为了均衡这些变化，通常改进的 余弦方法校正
辐射定标的相关处理
• 定标后处理
– 距离校正
– 介电常数影响校正
– 绝对校正
• 相关处理
– 辐射归一化
• 多时相雷达图像滤波
– De Grandi、Anisotropic NonLinear Diffusion。
原始振幅数据
斑点滤波后的振幅数据
滤波操作
• 工具：
– 基础模块：/SARscape/Basic/Intensity Processing/Filtering/…… – 滤波扩展模块：/SARscape/Gamma and Gaussian Filtering/……
• 配准处理要求是斜距几何，并且各个图像采用相同的接收 几何。配准不同于地理编码，地理编码是将每个像素从斜 距几何转化为地图投影
• 自动配准
– 使用交叉相关技术多时相SAR数据的自动配准 – 采用全自动方式实现亚像元精度
多时相图像配准操作
• 工具：/SARscape/Basic/Intensity Processing/Coregistration
滤波
地理编码& 辐射定标
水稻信息提取
水稻区域
ENVI
系统参数设置
• 选择一套默认的系统参数： • Toolbox/SARscape/Preferences，Load Preferences—>General
第一步：图像配准
• 覆盖同一地区的多幅雷达影像，如要进行时间序列分析、 动态监测、多时相滤波处理等，需要进行图像间的配准处 理。
1. 距离-多普勒方程
输入 斜距几何
2. 重采样
输出 制图坐标系下的几何（参考 DEM或者椭球体高度）
地理编码
一般精校正结果
正射校正结果
辐射定标——概念
• 后向散射
– 雷达测量的是电磁波脉冲传输和接收的比率，这个比值就叫后向 散射
• 后向散射定标
– 为了对比不同的传感器获取的同一区域影像 – 同一传感器以不同的工作模式获取的影像 – 同一传感器不同时相的数据 – 使用不同的处理方法来计算
图像配准结果
• 得到精确的配准结果
第二步：图像滤波
• 多时相雷达图像滤波工具：/SARscape/Basic/Intensity Processing/Filtering/De Grandi Multi-temporal Filtering
滤波结果查看 滤波前
滤波后
第三步：地理编码&辐射定标
辐射定标——方法
雷达方程 辐射定标的基础. 散射体的接收功率Pd , 与散射面积的关系:
Antenna Gain Pattern Range Spread Loss
Scattering Area A
辐射定标——定标参数
• 根据雷达方程，SAR图像的辐射定标参数包括：
– 散射面积（A）：每个输出像元都是恢复的真实的照射面积. 该面 积会根据不同的地形和入射角而改变
（DEM），矢量数据的输入，GPS数据，这 些数据可以是标准格式的，也可以是一般二 进制格式的。
– 标准雷达格式 – ENVI标准格式 – 一般二进制文件 – 有地理编码的二进制文件 – GPS数据 – 航空SAR（OrbiSAR、TELAER、E-SAR） – 矢量数据 – 特殊格式（ALOS PALSAR KC、ALOS GEO Grid） – Tiff格式 – ASCII ARCGIS格式
地理编码&辐射定标
• SAR系统是测量发射和返回脉冲的功率比，这个比值（就 是后向散射）被投影为斜距几何。
• 不同SAR传感器或不同接收模式，为了更好的对比SAR图像 几何和辐射特征，需要将SAR数据从斜距或地距投影转换 为地理坐标投影（制图参考系）
地理编码
• 地理编码、几何配准、几何校正、正射校正，概念是相似的， 就是把SAR图像，无论是斜距几何还是地距几何，转换成地图 坐标系，区别在于是否用DEM
雷达强度图像
滤波 (单图像) 地理编码&
定标
ENVI
图像分类
图像分割 特征提取
SAR图像的斑点噪声
• SAR是相干系统，斑点噪声是其 固有特性
• 均匀的区域，图像表现出明显的 亮度随机变化，与分辨率、极化、 入射角没有直接关系，属于乘机 噪声
• 多视和滤波可以抑制斑点噪声
噪声抑制——多视
• 单视复数（SLC）SAR图像 产品包含很多的斑点噪声， 为了得到最高空间分辨率 的SAR图像，SAR信号处理 器使用完整的合成孔径和 所有的信号数据。
地理编码
• 距离-多普勒方法
– 使用距离-多普勒方程，能计算出传感器和每个后向散射像元的关 系以及它们的相对速度，不仅考虑了像元的几何亮度同时也考虑 了传感器的处理过程，完全重建了成像和几何处理、考虑了地形 影响（前视收缩、叠掩）、地球自转的影响以及在多波谱频移和 方位向几何的地形高度的影响。