【技术实现步骤摘要】
一种顾及几何约束的多基线植被高度反演方法及装置
本专利技术涉及极化合成孔径雷达干涉测量(PolInSAR)在植被参数反演领域，具体涉及一种顾及几何约束的多基线植被高度反演方法及装置。
技术介绍
森林高度是研究全球碳循环、真实“裸地球”形状获取、森林蓄积量变化等的重要指标。近年来，极化合成孔径雷达干涉测量(PolInSAR)技术快速发展，已经成为目前大范围乃至全球尺度上植被高度反演最为广泛的技术之一。目前应用PolInSAR技术进行植被高度提取应用最为广泛的散射模型为1996年提出的随机地体二层散射(RandomVolumeoverGround,RVoG)模型。在具有覆盖同一区域的多景SAR影像时，可以构成多个干涉对进行植被高度反演。由于各种现实因素，不同干涉对在获取时可能受到不同误差源的影响，但是其仍然可以反演植被高度，只是可能反演效果不理想。因此，有必要提出一种新的植被高度反演方法，通过多个干涉对构建几何约束，以在一定程度上消除利用主干涉对进行植被高度反演的计算误差，进而提高植被高度反演的精度。
【技术保护点】
1.一种顾及几何约束的多基线植被高度反演方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S10，获取有关覆盖植被区域的N景SAR影像，进行配准、去平地、多视以及极化干涉处理，构成N-1个干涉对，每个干涉对获取Q个极化复相干系数，将极化复相干系数的通式表达为
【技术特征摘要】
1.一种顾及几何约束的多基线植被高度反演方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，获取有关覆盖植被区域的N景SAR影像，进行配准、去平地、多视以及极化干涉处理，构成N-1个干涉对，每个干涉对获取Q个极化复相干系数，将极化复相干系数的通式表达为p表示干涉对，p＝1,2,…,N-1；w表示极化矢量，q表示极化方式，且q＝1,2,…,Q；
步骤S20，从N-1个干涉对中选择一个干涉对作为主干涉对，其他N-2个干涉对作为几何约束干涉对；设主干涉对的编号为p＝1，N-2个几何约束干涉对的编号依次为p＝2,3,…,N-1；
步骤S30，指定RVoG模型作为植被高度反演模型，并将主干涉对获取的Q个极化复相干系数作为观测值，采用三阶段植被高度反演算法计算植被高度初始值、消光系数初始值和地表相位初始值；
步骤S40，对于每个几何约束干涉对，均利用其Q个极化复相干系数作为观测值，对RVoG模型在复平面单位圆内进行直线拟合，然后获取拟合直线的斜率Mp和截距Cp，p＝2,3,…,N-1；
步骤S50，构建几何约束条件：在RVoG模型的复平面单位圆内，N-2个几何约束干涉对对应的纯体去相干系数到对应干涉对拟合直线的距离平方之和最小，表示为：
式中，dp表示第p条基线对应的纯体去相干系数到对应干涉对拟合直线的距离，表示第p条基线对应的纯体去相干系数，与未知的植被高度和消光系数相关；
步骤S60，利用主干涉对的极化复相干系数作为RVoG模型的观测值，构建观测方程组；
步骤S70，利用步骤S30得到的植被高度初始值、消光系数初始值、地表相位初始值，预设的地体幅度比归一化参数初始值，以及步骤S50构建的几何约束条件，采用非线性迭代算法求解步骤S60构建的观测方程组中的未知参数：植被高度、地表相位、消光系数、地体幅度比归一化参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在N-1个干涉对中任意指定其中一个干涉对作为主干涉对；或者，
对于N-1个干涉对，将其中复相干性的模最大的干涉对作为主干涉对；或者，
对于N-1个干涉对，分别计算各自在复平面单位圆内形成的椭圆的离心率，将其中离心率最大的干涉对作为主干涉对。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S30中，采用三阶段植被高度反演算法计算地表相位初始值的方法为：
步骤1)，直线拟合：
对于主干涉对每个像素点，均利用Q个极化复相干系数观测值，对RVoG模型在复平面内进行直线拟合，得到以下公式所示直线：
表示地表相位；μ(ω)表示极化矢量ω所对应的地体幅度比；γv表示纯体去相干系数，是有关植被高度hv和消光系数σ的函数；
步骤2)，计算地表相位初值：
对于主干涉对每个像素点，计算步骤1)中拟合得到直线与复平面单位圆的2个交点A和B，将其中与体散射占优极化方式点之间的距离大于与地面散射占优极化方式点之间的距离的交点，即为地表相位点对应的相位即为地表相位初始值。
4.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S30中，采用三阶段植被高度反演算法计算植被高度初值的方法为：
步骤1)，设像素点的体散射占优极化通道仅包含植被层散射贡献，设地体幅度比为0，采用RVoG模型计算纯体去相干...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建军，张兵，付海强，李志伟，胡俊，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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