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利用极化SAR数据进行城市断层扫描成像

DOI：10.3390/rs11020132 期刊：Remote Sensing 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本文研究了极化合成孔径雷达层析成像（Pol-TomoSAR）在城市应用中的潜力。层析SAR技术利用接收数据的振幅和相位信息，能够分辨同一距离-方位分辨率单元内的多个散射体。在城市环境中，这一问题尤为重要，因为叠掩效应会导致多个相干散射体被映射到同一距离-方位图像像素中。为获得可靠精确的结果，层析SAR需要大量多基线观测数据——对于星载SAR系统而言，这些数据需间隔较长时间采集。因此，精确的层析重建要求所有散射体在多次观测期间保持稳定。本文提出了一种基于广义似然比检验（GLRT）的层析方法扩展方案（称为Fast-Sup-GLRT），将其应用于极化数据场景，旨在探究城市应用中采用极化通道能否减少实现特定散射体检测性能所需的基线数量。结果表明：使用双极化数据时，该探测器的性能与使用双倍数量独立单极化通道相当或更优。
作者： Alessandra Budillon，Angel Caroline Johnsy，Gilda Schirinzi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为探究极化合成孔径雷达层析成像（Pol-TomoSAR）在城市应用中的潜力，重点研究极化通道的使用是否能减少散射体检测性能所需的基线数量。

研究成果

采用快速超广义似然比检验的双极化方法通过以极化多样性补偿基线多样性的降低，在基线数量较少的情况下实现了对散射体的更优检测，其性能优于单极化情况。与波束形成和Capon方法相比，该方法能提供更清晰、更具可解释性的层析重建结果，证明了其在城市合成孔径雷达层析成像中的有效性。

研究不足

该研究仅限于建筑高度相对较低（10-13米）的城市环境，且每个单元格内的最大散射体数量固定为Kmax=2，这可能无法捕捉更复杂场景中的所有散射体。此外，依赖具有特定基线分布的卫星数据以及潜在的时间去相关问题也是研究的局限性。

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