[发明专利]单次全极化合成孔径雷达图像反演数字高程模型的方法

权利要求书

1.一种单次全极化合成孔径雷达图像反演数字高程模型的方法，该方法利用了极化方位角ψ偏移、距离向坡度角α和方位向坡度角β，其特征在于，包括如下步骤：

(1)使用圆极化方法，从极化合成孔径雷达数据估计极化方位角ψ偏移，并对极化方位角ψ偏移的估计进行去除奇异点处理，然后建立极化方位角ψ偏移与距离向坡度角α和方位向坡度角β之间的数据关系；

(2)使用雷达测角中的从阴影到形状技术，建立地表后向散射强度与距离向坡度角α和方位向坡度角β之间的数据关系；

(3)从上述步骤(1)和(2)两个数据关系，计算距离向坡度α和方位向坡度β；

(4)从极化合成孔径雷达数据中的椭圆率角和极化方位角计算共极化响应信号图，从所述共极化响应信号图中提取反映地物去极化程度的权重质量图；

(5)从上述步骤(3)和(4)的结果，用加权的最小二乘算法求解有关地面高程的离散泊松方程，从而反演得到合成孔径雷达观测区域的数字高程模型，其中，

步骤(2)中所述的去除奇异点处理的具体步骤为：

a)设置一个角度变化阈值T；

b)检测像素点的奇异性，按先行后列的次序依次在整个图像中扫描每一个像素，0表示当前像素，1，2，3，4表示与其相邻四个像素点，如果当前像素0与1、4中任一像素的角度绝对差大于给定阈值T时，则判定当前像素点为奇异点；

c)如果当前像素点为非奇异点，则返回步骤(b)；否则，进入步骤(d)；

d)用给定窗口大小内所有像素值的中值来代替当前奇异像素点；

e)重复(b)-(d)步骤3次，最后得到去奇异点后的极化方位角；

步骤(4)中所述的共极化响应信号图的计算表达公式为：

σ(χ,ψ)=1cos2χcos2ψcos2χsin2ψsin2χTK1cos2χcos2ψcos2χsin2ψsin2χ---(28)]]>

其中，K为Stokes矩阵，χ为椭圆率角；

步骤(4)中所述的权重质量图定义为：

wi,j=σmax(0,ψ)-σmin(0,ψ)σmax(0,ψ)---(27)]]>

其中σ_max(0，ψ)和σ_min(0，ψ)表示像素(i，j)在线性极化基(χ＝0)情况下的共极化信号的最大响应和最小响应。