一种宽幅星载SAR快速地理编码方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102129066A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102129066A(43)申请公布日2011.07.20(21)申请号201010034112.0(22)申请日2010.01.13(71)申请人中国科学院电子学研究所地址100080北京市海淀区北四环西路19号(72)发明人刘佳音洪文(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人周长兴(51)Int.Cl.G01S7/295(2006.01)G01S13/90(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图8页(54)发明名称一种宽幅星载SAR快速地理编码方法(57)摘要本发明将严格符合星地空间几何关系的斜距多普勒定位模型和基于GCP发展的遥感图像多项式校正模型进行了整合，得到一套快速星载SAR图像地理编码方法框架，不但简化了传统星载SAR地理编码的流程，提高宽幅星载SAR地理编码的效率，而且有效消除了SAR成像算法中不精准多普勒中心频率带来的几何变形。本发明在单像素地理编码中，给出了斜距多普勒非线性方程组的代数解析解，解决了传统斜距-多普勒(RD)定位模型使用数值迭代方法面临的初始值选取的问题。本发明是一种新的快速星载SAR地理编码的方法，能广泛应用于星载SAR图像地理编码。CN10296ACCNN110212906602129074A权利要求书1/1页1.一种宽幅星载SAR快速地理编码方法，主要步骤如下：步骤S21：提取星载SAR实图像产品中辅助文件的相关参数；步骤S22：拟合卫星轨道曲线，获得卫星位置速度和图像方位时刻的关系；步骤S23：根据地图图像产品用途选择地图投影模型参数、地图投影模型变形系数和地图图像像素分辨率；步骤S24：单像素地理编码；步骤S25：在斜距图像上，沿距离向均匀选择M组，沿方位向均匀选择若干N组，共M×N组像素点，重复步骤S24的单像素地理编码；步骤S26：根据多项式校正模型，用步骤S25得到的若干组斜距图像像素和地图图像像素，计算多项式的参数；步骤S27：根据步骤S26得到的多项式参数，依次计算地图图像每个像素对应的图像像素，然后使用双线性插值法对图像进行重采样；步骤S28：格式化输出。2.根据权利要求1所述的宽幅星载SAR快速地理编码方法，其中，所述步骤S25中的M组多于4组，N组多于3组。3.根据权利要求1或2所述的宽幅星载SAR快速地理编码方法，其中，所述步骤S25中的M组为6组，N组为4组。4.根据权利要求1所述的宽幅星载SAR快速地理编码方法，其中，所述步骤S26的多项式校正模型为三次多项式：222233i＝a0+a1E+a2N+a3EN+a4E+a5N+a6EN+a7EN+a8E+a9N222233j＝b0+b1E+b2N+b3EN+b4E+b5N+b6EN+b7EN+b8E+b9N5.在权利要求1所述的步骤S24单像素地理编码中，给出斜距多普勒非线性方程组的解析解，具体步骤如下：步骤S11：获取建立斜距多普勒非线性方程组的相关参数；步骤S12：利用地固坐标系下目标速度为零的特性，简化斜距多普勒模型构成的非线性方程组，通过分别将斜距方程和多普勒中心频率方程联立及多普勒中心频率方程和地球模型方程联立，转化成目标矢量y轴的一元四次方程；步骤S13：利用费拉里求根方法，求解步骤S12构建的一元四次方程，并根据视角方向选择目标矢量y轴的有效解；步骤S14：将步骤S13的解代入表达式，并根据视角方向选择目标矢量x轴的有效解；步骤S15：将步骤S13的解和步骤S14的解代入多普勒中心频率方程，得到目标矢量z轴的解。2CCNN110212906602129074A说明书1/10页一种宽幅星载SAR快速地理编码方法技术领域[0001]本发明属于遥感图像处理技术领域，涉及遥感图像地理编码方法，特别涉及一种宽幅星载SAR快速地理编码方法。背景技术[0002]随着我国综合国力和空间技术的发展，星载合成孔径雷达作为一种工作在微波波段的主动式遥感器，能够不受日照和天气条件的限制完成对地观测，因此在农、林、地质、环境、水文、海洋、灾害、测绘与军事等领域的应用受到越来越多的重视。[0003]作为遥感应用的重要支柱之一，高精度的星载SAR图像地理编码产品作为地面处理系统最重要的产品，直接面向用户。面对星载SAR观测带更宽，观测数据庞大以及应用更广泛的需求，具有高精度高效率的宽幅星载SAR自动地理编码方法成为工程研究的热点。[0004]目前常用的星载SAR地理编码方法可以分为两类：[0005]一种是从SAR图像和对应的数字地图中抽取地面控制点(GCP)进行自动匹配校正来完成图像地理编码的方法。该类方法图像定位精度高，但实现自动匹配的技术鲁棒性不高，尤其在海面、沙漠等缺乏有效地面控制点的地区难