[发明专利]一种基于邻近点梯度关系的SAR几何畸变定量模拟方法

权利要求书

1.一种基于邻近点梯度关系的SAR几何畸变定量模拟方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1、根据DEM数据，计算出DEM数据的地形参数，所述地形参数包括坡度、坡向、高程；

步骤2、利用轨道数据求算出SAR影像上每个点的入射角和方位角；

步骤3、构建DEM与几何畸变的函数关系，定量模拟出透视收缩、主动叠掩区和主动阴影区；

步骤4、通过根据非主动叠掩区与主动叠掩区之间的邻近点梯度关系，确定被动叠掩区的范围大小；

步骤5、通过非主动阴影区与主动阴影区之间的邻近点梯度关系，确定被动阴影区的范围大小；

步骤6、根据叠掩、阴影与透视收缩这三种几何畸变在空间上的重叠关系，校正透视收缩与主动区域范围的大小；

其中，所述步骤2中，每个点坐标定义为(i,j)，i＝1,...n，j＝1,...m，所述m和所述n为DEM影像尺寸大小；

其中，所述步骤4中的邻近点梯度关系是指主动叠掩区的临界点与非主动叠掩区点的高程差与地距差的比值与主动叠掩区的临界点的入射角的关系，具体如式子：

其中

Δh_ij,ik＝|h_ij-h_ik|

Δl_ij,ik＝gr·|j-k|

其中，所述θ_ij和所述h_ij分别是主动叠掩区的临界点的入射角和高程值；所述k为非主动叠掩区点的格网坐标；所述h_ik是非主动叠掩区点的高程值；所述gr为所述DEM影像距离向分辨率；Δh_ij,ik和Δl_ij,ik分别是主动叠掩区的临界点与非主动叠掩区点的高程差和地距差；

所述步骤5中的邻近梯度关系是指主动阴影区的临界点与非主动阴影区点的地距差与高程差的比值与主动阴影区点的入射角的关系，具体如式子：

其中

Δh_ij,ik＝|h_ij-h_ik|

Δl_ij,ik＝gr·|j-k|

其中，所述θ_ij和所述h_ij分别是主动阴影区的临界点的入射角和高程值；所述k为非主动阴影区点的格网坐标；所述h_ik是非主动阴影区点的高程值；所述gr为DEM影像距离向分辨率；Δh_ij,ik和Δl_ij,ik分别是主动阴影区的临界点与非主动阴影区点的高程差和地距差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建DEM与几何畸变的函数关系具体包括：根据SAR卫星数据的成像几何，联合步骤2中求得所述每个点的入射角和方位角参数以及步骤1中求得所述每个点的坡度、坡向和高程，构建DEM与几何畸变的函数关系

坡面朝向卫星

坡面背向卫星

其中，每个点坐标定义为(i,j)，i＝1,...n，j＝1,...m，所述m和所述n为DEM影像尺寸大小；所述χ_ij为所述DEM数据的每个点的坡度角，所述θ_ij为所述SAR影像的每个点的入射角。

3.如权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述几何畸变在空间上存在5种重叠情况：(1)被动叠掩区与透视收缩重叠；(2)被动叠掩区与主动阴影区重叠；(3)被动叠掩区与被动阴影区重叠；(4)被动阴影区与透视收缩重叠；(5)被动阴影区与主动叠掩区重叠。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于(1)和(2)的情况，叠加部分为被动叠掩区，可通过所述步骤4的结果校正所述步骤3的透视收缩和主动阴影区范围的大小。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对于同时存在(2)和(3)的情况，叠加部分为被动叠掩区，未重叠的被动阴影区应为透视收缩或非几何畸变区。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对于(3)的情况，叠加部分应为被动阴影区。