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学报课堂|SAR层析成像及应用 课程目次(共16讲 含部分实验代码)

Laurent, Stefano 雷达学报 2022-09-26

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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。



SAR层析成像及应用 课程目次




第1讲 SAR成像(上)

第2讲 SAR成像(下)

第3讲 SAR干涉基础    实验代码1:InSAR_Mt_Etna

第4讲 极化SAR(上)

第5讲 极化SAR(中)

第6讲 极化SAR(下)

第7讲 层析SAR成像

第8讲 BioSAR 研究案例    实验代码2:BioSAR.rar

第9讲 基于谱分析法的极化SAR层析聚焦(上)

第10讲 基于谱分析法的极化SAR层析聚焦(下)

第11讲 相干建模

第12讲 极化干涉SAR

第13讲 地面-体散射和SKP分解

第14讲 相位校正

第15讲 研究案例(上)

第16讲 研究案例(下)


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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。


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