摘要:

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摘要:合成孔径雷达（SAR）作为一种主动传感器，具备全天时、全天候的观测能力，已广泛应用于对地观测中.然而，无线电信号在空间传播过程中会不可避免地受到电离层效应的影响，导致信号的相位、幅度发生变化，使得工作在电离层之上的SAR系统的成像性能受到干扰.本文分别从法拉第旋转、背景电离层和电离层不规则体三个方面介绍了电离层效应对不同轨道SAR系统成像性能的影响，并总结了电离层效应的补偿修正方案.最后，给出了电离层效应对星载和月基SAR成像影响的一些亟待解决的问题，以促进星载和月基SAR成像的发展及应用.

摘要:合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）技术凭借其全天时、全天候的成像能力以及对森林垂直结构信息敏感的特点，在森林资源监测中具有独特的优势，已成为当前森林资源遥感调查技术的研究热点.本文首先介绍了SAR森林资源监测技术的发展背景、发展轨迹和相关知识；然后，重点阐述了极化SAR、干涉SAR、极化干涉SAR和层析SAR在林地覆盖类型分类、变化检测以及森林参数定量化估测应用中的技术方法；最后，就SAR在森林资源监测研究和应用中存在的问题与发展趋势进行了总结与展望.

摘要:积雪是影响辐射平衡、水资源等全球能量与水循环的重要参数，遥感是监测积雪时空分布特征及其变化趋势的重要手段.合成孔径雷达（SAR）以其全天时、全天候能力，成为积雪遥感中重要的研究方向.本文从SAR与积雪的特性、积雪的散射模型、基于强度和相位信息的积雪参数反演等方面，针对SAR积雪参数反演方法的理论、技术进行总结和分析，指出了目前利用SAR数据反演积雪的研究现状和存在的问题，并对未来的研究方向进行了讨论.

摘要:自1960年4月诞生国际上第一部合成孔径雷达（SAR）以来，SAR技术及应用发展已进入一个新的阶段.在该阶段，对电磁波的波段、极化、振幅和相位等信息的利用更加深入和综合，其显著的技术特征为双/多站或星座观测、极化干涉测量、高时序高分宽幅测绘、三维/四维结构信息获取和超高分辨率观测，其显著的应用特征为面向全球性重大问题如全球变化和全球可持续发展实现地球表面动态过程高精细、大尺度和时间连续的监测和评估.本文首先介绍了SAR对地观测技术的研究背景及意义，然后就四种典型的先进SAR即极化SAR、极化干涉SAR、层析SAR和超高分辨率SAR论述了其近十年来的研究进展，最后，展望了未来这些先进SAR对地观测技术的发展趋势，并重点探讨了在多通道信息获取、多角度观测、高时相观测、分辨率和测绘幅宽提升等方面的发展趋势.

摘要:多普勒信息是合成孔径雷达（SAR）进行海洋动力遥感的一个重要参数，自从20世纪80年代末就已经开始利用该参数反演海表面动力过程的相关研究.本文重点论述了星载SAR多普勒信息反演海表面流及其应用研究，主要包括SAR干涉测量方法获取海洋流场信息的主要技术手段及研究进展；多普勒频移方法反演表层海洋流场的发展历程及在上层海洋现象（包括地转流、准地转流以及中小尺度过程）中的应用研究；相关的国外重要数据融合计划和研发计划.目前国内在海洋流场的遥感方面还处于起步阶段，重点关注于反演理论和方法，而将反演信息应用于上层海洋动力的研究，还十分缺乏.希望通过本文的综述，为后续在该方向的研究提供借鉴.

摘要:星载合成孔径雷达以其全天候、全天时、不受云雨影响的工作特性在空间对海观测中起到了重要作用，又以其高空间分辨率、多极化、多成像模式的特点展示了其在海洋动力要素反演和海洋多尺度动力过程研究中独特的魅力.起步于20世纪70年代末的星载合成孔径雷达技术，迎来了发展的"黄金时期"，大数据和机器学习又赋予了星载合成孔径雷达海洋遥感更强大的生命力.本文首先阐述了星载合成孔径雷达大数据的5"V"特性，进而以高分辨率海面风场反演、海洋内波中尺度动力过程观测两类典型案例，阐述了大数据、机器学习等现代信息科学技术与卫星海洋遥感结合，实现海洋环境参数高精度反演和海洋动力过程科学深层次认知的研究.最后，展望了星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据的发展前景.

摘要:得益于天线波束方位向扫描技术，星载合成孔径雷达（SAR）能够在渐进扫描模式（TOPS）下实现宽测绘带观测.在TOPS模式下，SAR波束沿着方位向进行逆时针反复扫描，并在距离向上进行多次切换，从而获取多个图像切片（burst）.为了获得均匀采样的完整成像结果，通常需要对各burst进行重采样，但这会增加额外的计算量，降低处理效率.本文提出了一种宽幅星载TOPSAR数据高效成像算法.首先，在去斜率操作中引入一种新的插值方法，可以灵活地调整最终图像的方位采样间隔，方便进行图像拼接.该方法避免了在聚焦处理前的补零操作，从而降低计算量.在此基础上，本文结合TOPS模式多burst的特点，设计了一种GPU并行处理架构，成倍地提高数据处理效率.最后，根据仿真数据进行了实验，验证了该成像算法的有效性和高效性.

摘要:随着深度学习方法在计算机视觉领域的崛起，如何将其应用于具有全天时、全天候等优点的SAR图像也成为一大研究重点.相较于传统图像，SAR图像由于其难判读、应用人群较少等原因难以获得大量标注数据.本文提出一种基于场景合成和锚点约束的SAR图标检测方法.通过区域生长算法和阈值法对SAR车辆目标及其阴影进行分割，然后随机嵌入SAR复杂场景中的合理区域来合成目标检测数据集.针对SAR车辆目标的几何特性、图像分辨率参数，对Faster-RCNN中的锚点大小进行约束，减少不符合SAR车辆目标检测框尺寸的候选框，大量约简冗余计算，提升训练、测试效率及精度.

摘要:地质灾害的频繁发生直接或间接地给自然环境和社会带来了不可逆转的巨大危害，近年来我国也在不断加强地质灾害早期识别和防治的力度.合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术以其全天时、全天候、高精度、大范围监测的优势，成为一种重要的形变监测手段.本文以贵州省黔东南州地质灾害隐患排查为例，采用差分干涉测量（D-InSAR）和小基线集（SBAS）时序InSAR技术分别处理了ALOS-2/PALSAR-2和Sentinel-1雷达数据.选取具有代表性的4个隐患点区域重点讨论，结果展示了D-InSAR在大范围地表形变探测以及SBAS在高精度形变监测中的优势，同时表明两种方法在地质灾害隐患普查中可以互相补充，提升地灾隐患的识别能力.此外，获取的隐患点雷达视线方向累积形变序列和平均形变速率，可为贵州省地质灾害防灾减灾提供有价值的参考.

摘要:轨道误差和长波大气延迟组成的系统误差是影响InSAR形变监测精度的重要因素之一.传统方法在空间域对干涉图的系统误差建模，容易导致长波形变和系统误差相混淆.本文在时空域利用附加系统参数对系统误差建模，同时根据观测值质量对差分相位观测值定权，采用附加系统参数的加权最小二乘法估计形变参数和系统误差，实现了长波形变和系统误差的分离.模拟实验结果表明，在形变与系统误差的空间变化特性完全一致的极端情况下，本文方法能实现两者的有效分离，估计的形变速率均方根误差比传统方法降低了98.8%.ASAR数据实验显示当形变尺度较小且分散分布时，本文方法和传统方法得到的结果相似；当形变在研究区内表现为长波变化时，本文方法比传统方法估计的形变结果更为稳健.

摘要:随着全球气候变暖，冰架崩解事件的发生愈益频繁.冰架崩解产生的冰山是南极冰盖-冰架-海洋系统中活跃的组成部分，冰山的运动特征和时空分布对南大洋洋流循环、海洋生态以及水文系统有着非常重要的影响.因此利用卫星遥感监测冰山运动与变化信息，探究冰山崩解和消融过程，研究南极冰山分布，以及冰山和周围海洋环境之间的相互作用机制，是理解南极冰山变化与全球气候变化之间关系的关键.本文利用覆盖全南极海岸线的ENVISAT ASAR影像，基于简译软件的面向对象的多尺度图像分割算法实现了全南极近岸海域冰山对象的提取.利用2006年8月63期ENVISAT ASAR影像提取了32 267座面积大于0.06 km²的冰山，统计了冰山空间分布特征，研究发现南极小型冰山在全南极淡水输入中扮演着重要的作用.

摘要:地球同步轨道合成孔径雷达（GEO SAR）具有短重访周期、大覆盖范围的优势，在防灾减灾方面具有重大潜力.本文提出包含远近编队的伴随分布式GEO SAR系统，在单星GEO SAR基础上，通过增加仅接收信号的从星伴随飞行，形成多个相位中心，具有功能丰富、成本低的优点；但不同功能对编队的空间基线要求不同.本文针对近距编队构型，提出基于坐标旋转的相对运动方程修正方法，可获得地球自转影响下空间基线解析计算方法；进一步提出基于半长轴修正的线性时变基线设计方法，可应用于SAR层析任务.针对远距编队，提出全局可测约束下最小定位精度系数准则，可实现具有最佳视角组合的远距编队设计，实现三维形变反演任务.最后，仿真并分析了伴随分布式GEO SAR编队各功能的系统性能，包括基线的日变化、高度向分辨率和典型观测区域的三维形变反演精度等.

摘要:干涉合成孔径雷达（Interferometric Synthetic Aperture Radar，InSAR）已成为获取高精度数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，DOM）和数字表面模型（Digital Surface Model，DSM）的关键技术之一，其不受天气状况的影响，可以全天时、全天候进行数据获取.机载双天线毫米波InSAR不受失相关的影响，具有小体积、高分辨率、机动灵活等特点，可以实现大尺度、高精度成像.本研究利用机载双天线毫米波InSAR通过干涉批处理、区域网平差、地理编码、图像拼接镶嵌等步骤生成了贵州施秉试验区（丘陵、山地）和四川邛崃试验区（高山地）高精度的DOM与DSM，并利用地面控制点（GCPs，Ground Control Points）进行了精度验证，验证结果表明获取的DSM精度符合1∶5 000地形图绘制要求，表明了机载双天线毫米波InSAR具备生成不同地形的DOM/DSM的能力，为解决困难地区DOM/DSM数据缺失问题提供了新的技术手段.

摘要:利用离散偶极子近似法，数值计算分析了随机取向旋转椭球体沙尘气溶胶粒子在尺度参数为0.1~23时（波长0.55 μm对应有效半径为0.01~2 μm）的激光雷达线退偏比特性，通过比较其不同旋转椭球体轴半径比下的差别，研究了粒子非球形性程度对单分散和多分散沙尘气溶胶激光雷达线退偏比特性的影响.单分散旋转椭球体沙尘气溶胶的激光雷达线退偏比对粒子的轴半径比和尺度参数有很强的依赖性；对于长旋转椭球体，沙尘激光雷达线退偏比较小值出现在瑞利散射区，而较大的值出现在米散射区；对于扁旋转椭球体，在米散射区较大沙尘粒子也可以产生较小的激光雷达线退偏比，例如，轴半径比为1/16，尺度参数为3时的沙尘激光雷达线退偏比仅为0.1%.就随机取向旋转椭球体沙尘粒子而言，对于单分散系，仅当尺度参数小于0.5时，非球形特征越明显，其激光雷达线退偏比越大；而对多分散系，非球形特征越明显，其激光雷达线退偏比越大.