学报课堂|SAR层析成像及应用 第1讲 SAR成像（上）

点击蓝色“雷达学报”关注

本课程根据法国雷恩第一大学教授Laurent Ferro-Famil和意大利米兰理工大学Stefano Tebaldini副教授在雷达学报“SAR层析成像及应用高级研修班”的讲课整理而成。感谢Laurent Ferro-Famil教授和Stefano Tebaldini副教授的精彩讲课和慷慨授权！

SAR层析成像及应用 课程简介

合成孔径雷达（SAR）具有全天时、全天候多维度地表信息获取能力，是当前对地观测领域不可或缺的技术手段，正受到越来越多的关注。作为近些年来兴起的一种新的SAR工作模式，SAR层析成像利用多部天线或多次航过形成高程上的合成孔径，实现了对雷达目标的三维分辨能力,可对观测目标进行高程向重构。其在地形测绘、生物量估计、资源调查、森林覆盖、建筑设施三维和四维（几何三维加随时间形变）成像、考古学、掩埋物体探测以及其它民用军用方面具有很大的应用潜力。全极化数据具有丰富的散射信息，将全极化数据与SAR层析成像相结合,能够提高目标三维定位的精度，同时获得目标更加完整的极化散射特性，满足更为精细的地物分类任务要求。

本课程旨在为读者构建SAR层析成像的整体脉络，帮助读者理解SAR层析信号处理的本质，初步掌握极化SAR层析技术。本课程主要包括三个部分：

第一部分是SAR基本理论：主要概述SAR成像的基本原理：介绍SAR干涉信号处理的基础，包括介绍干涉SAR（InSAR）的几何原理和相位解缠等；介绍极化SAR的基本原理和应用，包括极化椭圆，极化信号的表征，极化基变换，极化合成，极化目标分解等，并介绍极化SAR在土壤湿度反演，土地利用分类和目标探测上的应用。

第二部分是SAR层析（TomoSAR）技术基础：主要介绍噪声对InSAR干涉质量的影响，层析SAR成像基本原理；基于谱分析法的极化SAR层析聚焦；复杂环境下的极化层析SAR（PolTomoSAR）；利用压缩感知进行SAR层析成像。

第三部分是极化干涉SAR和极化SAR层析信号处理：主要介绍ROVG模型，极化干涉SAR原理，地面-体散射分解；介绍SAR层析相位校正的方法，包括相位屏效应的机理，相对和绝对相位校正，利用永久散射体干涉（PSI）的相位校正，利用克罗内克积和（SKP）的相位校正等方法。

本课程共16讲，PPT为英文。在讲授基本理论和算法之外，还以BioSAR任务为例演示了SAR层析在树高提取和生物量估算等方面的应用，以城市区域为例展示了SAR层析成像在三维和四维成像的效果，并提供了多个仿真实验以供学员加深对所学内容的理解。

第1讲 SAR成像（上）

雷达（Radar）是Radio Detection And Ranging，即无线电探测和测距的缩写。雷达系统通过发送无线电频率的电磁脉冲并观测后向散射回波来探测遥远的目标，并获取其特性。雷达是一种主动传感器，因此无需外部光源，可穿透云雨不受天气影响对地物进行观测。微波可穿透某些自然介质的表面，如森林、积雪、冰、沙地等，从而获得地物内部的3维结构特征。本讲首先展示了雷达成像的特点，介绍了雷达探测目标距离的基本原理，及2维、3维目标几何定位的方法，介绍了电磁波辐射和麦克斯韦方程组的基本知识，介绍了多种电磁波信号的数学描述方法。

报告PPT

本报告PPT共52张。

专家简介

Laurent Ferro-Famil，法国雷恩第一大学教授，现任电子与通信研究所遥感组组长。Laurent Ferro-Famil 于2000年获得法国雷恩第一大学博士学位， 2011年晋升为教授，其团队重点研究方向包括雷达极化理论，PolSAR信号处理，基于多基线PolInSAR数据的遥感应用，例如地物分类、电磁散射建模和物理参数反演、环境3D重建等。Laurent Ferro-Famil 教授参与过十几个国际研究机构组织的PolSAR遥感信号处理方向的培训讲座，并且长期担任意大利、挪威和中国相关机构的客座教授，自2000年起共合作出版6部专著，发表二百多篇SAR遥感方向论文，共指导博士生二十多名。

Stefano Tebaldini, 意大利米兰理工大学通信工程专业博士。自2005年起，Stefano Tebaldini 博士一直在米兰理工大学数字信号处理研究小组工作，其主要研究方向为SAR对地观测和雷达系统设计与数据处理，包括2D和3D SAR成像、极化SAR层析成像、非相干散射体的多轨干涉SAR、基于时间序列的星载SAR辐射和极化定标技术等。Stefano Tebaldini 博士在自然介质的层析和极化分析方面，包括寒带，温带，和热带森林，冰川，雪等，具有丰富的研究经验，在SAR林业应用领域提出了利用多基线PolInSAR数据计算地面体散射体分解问题的方法。Stefano Tebaldini 博士担任多个国家相关研究机构的客座教授，并屡次在国际大会作研究报告并获奖。其共发表15篇国际论文和50篇会议论文，出版一本关于多基线SAR成像方面的专著。

网站“学报课堂”相关课程请点击“阅读原文”。

↓↓↓

相关阅读

责编：李煜 马培峰

编辑：于青 蒋文

审核：贾守新

声明

欢迎转发本号原创内容，转载和摘编需经本号授权并标注原作者和信息来源为《雷达学报》。

本号发布信息旨在传播交流，其内容由作者负责，不代表本号观点。如涉及文字、图片、版权等问题，请在20日内与本号联系，我们将第一时间处理。《雷达学报》拥有最终解释权。