Ku波段成像散射计后向散射系数精度分析.docx

Ku波段成像散射计后向散射系数精度分析
导言：
在遥感领域，散射反射区系数是一种非常重要的数据量，因为它能够提供物质的类型、结构、形态等各种信息。同时，由于材料对microwaves的反射率、散射强度以及极化形式等特性有很大程度上的不同，这些不同的特征归纳起来便是一条散射响应曲线（scatteringresponsecurve），这条曲线通常被称为后向散射系数（backscatteringcoefficient）。因此，如何高精度地计算后向散射系数便是一种重要的研究方向。本文主要针对Ku波段的成像散射计算法，探讨其后向散射系数的精度和效果。
一、Ku波段成像散射计基础理论
Ku波段散射计（SAR）是一种利用微波辐射范围内散射、反射和复杂波现象，构建地表覆盖信息的技术工具。其原理是通过向地面发射高频电磁波，接收地表反射回来的回波，从而得出地表的高程、物质类型等信息。
对于SAR技术，首先需要建立一个SAR前向模型。前向模型基于各种人造数据（如天线辐射模式、物态参数、地形高程等），通过数学计算得到各种场量的值，并把它们转化，得到各极化模式的后向散射系数。较为常用的模型包括：IEM（IntegralEquationMethod），IEC（IntegralEquationBasedontheCoherentScatteringModel）、BPM（BoundaryIntegralEquationMethod）、SAEM（SmallApertureMethod）等。其中，IEM是常用的SBR（ScatteringByRandomVolume）模型。在Ku波段内，常见的地物有：建筑物、桥梁、河流、冰川、森林、草地、耕地、胶州湾等等。对于不同的地物，其散射响应曲线也会不同。
二、Ku波段成像散射计精度分析
SAR数据处理是数字图像处理的一个分支，可以通过程序应用特定的算法进行处理，并将其转化为数据信息。从而得到图像质量、二值化、降维、分割等一系列的分类结果。对于Ku波段成像散射计，精度的高低取决于以下主要方面：
1、雷达系统参数
SAR系统参数主要包含：信号频率、对灵敏度、波束宽度、张角、像素间距、极化方式等。由于Ku波段的较弱穿透性和高灵敏度需求，通常使用高分辨率的Ku波段（十分之一分米以上）。
2、散射模型的准确性
前向模型是计算SAR后向散射系数的重要模型，因此模型的准确性会直接影响到散射系数的精度。在选择模型时，应选择一个适合当前数据特征的模型，并对模型进行参数校准，保证模型精度。
3、地物类型
地物类型对Ku波段成像散射计精度的影响较大。当地物散射响应曲线极不规则或极不一致时，精度会受到极大的影响。
4、地形高程
地科学研究表明，地表形状对SAR像的外型和外观有较大影响。例如对于陡峭的地形，输出的图像可能会存在形变现象，并且由于俯视机制，形变可能会更加明显。
5、干扰物影响
在Ku波段成像散射计中，海面难以克服破损的情况。海浪、冰层、尘浓雾气象因素等的干扰，都会对雷达数据产生影响。
三、结论
Ku波段成像散射计将微波辐射范围内的散射、反射和复杂波现象应用于地表覆盖信息的分析和构建，具有不同角度和极化状态下的信息优势，是一种数据量丰富的遥感技术。同时，本文分析了影响其精度的主要因素包括雷达系统参数、前向模型的准确性、地物类型、地形高程等。因此，在进行Ku波段成像散射计计算时，需要全面考虑这些因素，并合理运用各种算法和技术手段，以提高后向散射系数的精度和效果。