研究目的
为研究低频极化合成孔径雷达数据中电离层法拉第旋转角的反演,包括建立电离层效应模型、评估法拉第旋转角估算方法,以及绘制用于电离层探测的空间法拉第旋转角分布图。
研究成果
基于理论分析与综合性能评估,B&B FR估计器被确认为最优方案。分步FRA映射流程能有效反演空间FRA分布,经模拟与实测数据验证。该方法可实现电离层TEC探测,从而减轻电离层效应对PolSAR数据的影响,支持目标检测和生物量监测等应用。
研究不足
该研究在某些部分假设了理想条件,例如模型中仅考虑法拉第旋转而忽略了其他电离层效应。对外部数据库(IGRF、IRI)的依赖可能导致不准确性。FR估计器的性能是在特定系统扰动下评估的,实际条件可能有所不同。模糊度校正方法可能并非对所有场景都完全稳健,尤其是在复杂的电离层环境中。
1:实验设计与方法选择:
建立跨电离层波传播模型以纳入电离层对SAR信号的影响。通过理论分析和实际数据处理推导并评估FR估计器。提出FRA映射的逐步流程,包括模糊度校正和曲面拟合。
2:样本选择与数据来源:
使用PALSAR(ALPSRP061640560、ALPSRP090962830、ALPSRP099560750、ALPSRP061780310)和ALOS-2(ALOS2024040390)的真实PolSAR数据。同时采用2015年12月29日北纬35.53°、东经110.49°的机载P波段PolSAR数据进行模拟。
3:ALPSRPALPSRPALPSRP061780310)和ALOS-2(ALOS2024040390)的真实PolSAR数据。同时采用2015年12月29日北纬53°、东经49°的机载P波段PolSAR数据进行模拟。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:合成孔径雷达系统(如PALSAR、ALOS-2)、机载P波段PolSAR系统、外部数据库(地磁场IGRF、电离层IRI)。
4:2)、机载P波段PolSAR系统、外部数据库(地磁场IGRF、电离层IRI)。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:数据采集、对称化操作消除FR效应、注入模拟FRA、应用FR估计器(如B&B)、盒式滤波器平均、模糊度校正、异常值剔除及FRA映射的曲面拟合。
5:数据分析方法:
通过估计偏差和标准差分析FR估计器性能,与理论预测对比,从FRA映射推导电离层TEC图。
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