(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211224902.4 (22)申请日 2022.10.09 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115294133 A (43)申请公布日 2022.11.04 (73)专利权人 中国电子科技 集团公司第十四研 究所 地址 210039 江苏省南京市雨 花台区国睿 路8号 (72)发明人 刘爱芳　徐一凡　葛仕奇　夏犇　 朱力　 (74)专利代理 机构 南京知识律师事务所 32 207 专利代理师 熊敏敏　高娇阳 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01)G06T 7/11(2017.01) G06T 7/33(2017.01) G06T 7/80(2017.01) 审查员 徐晓艳 (54)发明名称 基于高低频极化干涉SAR的植被高程反演方 法及设备 (57)摘要 本发明公开了一种基于高低频极化干涉SAR 的植被高程反演方法及设备， 属于雷达干涉测量 技术领域。 本发明的方法包括： 通过机载或星载 SAR系统， 获取同一区域、 同一时刻的L、 X和Ku波 段极化干涉SAR数据； 分别进行预处理、 地物分 类、 极化干涉SAR图像分割、 植被覆盖程度划分， 划分为植被覆盖茂密区域和植被覆盖稀疏区域； 分布对被覆盖茂密区域植被覆盖稀 疏区域， 使用 预处理后的各波 段极化干涉SAR复图像进行植被 高程反演。 本发 明能实现对不同稀 疏程度的植被 进行高精度高程反演。 权利要求书6页 说明书14页 附图3页 CN 115294133 B 2022.12.30 CN 115294133 B 1.一种基于高低频极化干涉SAR的植被高程反演方法， 其特 征在于， 包括： 数据获取： 通过机载或星载SA R系统， 获取同一区域、 同一时刻的L、 X和Ku波段极化干涉 SAR数据； 数据预处理： 对所述同一区域、 同一时刻的L、 X和Ku波段极化干涉SAR数据分别进行成 像， 得到L、 X和Ku波段极化干涉SAR复图像， 再经极化干涉定标、 辐射定标、 图像配准以及滤 波操作， 获得 预处理后的L、 X和Ku 波段极化干涉SAR复图像； 地物分类： 使用极化干涉SAR地物分类方法对所述预处理后的L、 X和Ku波段极化干涉 SAR复图像进行地物分类， 提取 出场景中的植被 像素和其 他像素； 极化干涉SA R图像分割： 使用极化干涉SAR图像分割方法， 对所述预处理后的L、 X和Ku波 段极化干涉SAR复图像进行图像分割， 得到 M个同质区域， M≥2； 植被覆盖程度划分： 结合所述地物分类的结果和极化干涉SAR图像分割的结果， 统计每 个同质区域内， 植被像素占总 像素的比例P， 0≤P≤1； 预设阈值T， 0<T<1， 若P≥T， 则相应的 同质区域划分为 植被覆盖茂密区域； 若P<T， 则相应的同质区域划分为 植被覆盖稀疏区域； 植被茂密区域高程反演： 对于所述植被覆盖茂密区域， 使用预处理后的X和Ku波段极化 干涉SAR复图像获取高精度树冠高程； 对于所述植被覆盖茂密区域， 使用预处理后的L波段 极化干涉SAR复图像， 进行高精度地面高程反演， 获取高精度地面高程； 结合高精度树冠高 程和高精度地 面高程， 进行植被覆盖茂密区域 植被高程反演； 植被稀疏区域高程反演： 对于所述植被覆盖稀疏区域， 使用预处理后的L波段极化干涉 SAR复图像， 进行植被覆盖稀疏区域 植被高程反演。 2.根据权利要求1所述的基于高低频极化干涉SAR的植被高程反演方法， 其特征在于， 所述对于所述植被覆盖茂密区域， 使用预 处理后的X和Ku波 段极化干涉SAR复图像获取高精 度树冠高程包括： 预定义指定数量的极化组合矢量 w： 其中， m和n为整数； 遍历所有满足条件的m和n， 组合得到所述指定数量的极化组合矢量 w； 进行Ku波段树冠高程反演， 获得 Ku波段树冠高程； 进行X波段树冠高程反演， 获得 X波段树冠高程； 比较Ku波段树冠高程和X波段树冠高程， 取其中最大的一个作为高精度树冠高程； 所述结合高精度树冠高程和高精度地面高程， 进行植被覆盖茂密区域植被高程反演是 指， 由所述高精度树冠高程和高精度地 面高程相减得到植被覆盖茂密区域 植被高程。 3.根据权利要求2所述的基于高低频极化干涉SAR的植被高程反演方法， 其特 征在于， 所述进行 Ku波段树冠高程反演， 获得 Ku波段树冠高程包括：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115294133 B 26‑1‑2‑1） 生成Ku波段三维矢量： 对Ku波段主辅天线的极化干涉SAR复图像分别按照公 式1和公式2进行组合， 得到Ku 主天线三维矢量 kKum和Ku辅天线三维矢量 kKus； 6‑1‑2‑2） 遍历上述指定数量的极化 组合矢量w， 将 其中使得Ku波段相干系数γKu的相位 φKu最大的极化组合矢量， 作为Ku波段极化组合矢量wKu， Ku波段相干系数γKu的相位φKu的 计算方法参见公式3， Ku 波段相干系数γKu依据公式4计算得到； 6‑1‑2‑3） 获取Ku波段树冠高程： 依据Ku波段极化 组合矢量wKu、 Ku主天线三维矢量kKum和 Ku辅天线三维矢量kKus， 分别生成Ku波段主图像IKum和辅图像IKus， 参见公式5和公式6； 使用 InSAR测高方法， 依据Ku 波段主图像IKum和辅图像IKus计算得到Ku 波段树冠高程hSG_Ku； 公式1中， HHKum为Ku主天线获取的水平极化发射水平极化接收复图像， VVKum为Ku主天线 获取的垂 直极化发射垂直极化接收复图像， HVKum为Ku主天线获取的垂 直极化发射水平极化 接收复图像， VHKum为Ku主天线获取的水平极化发射垂直极化接收复图像； 公式2中， HHKus为Ku波段辅天线获取的水平极化发射水平极化接收复图像， VVKus为Ku波 段辅天线获取的垂 直极化发射垂直极化接收复图像， HVKus为Ku波段辅天线获取的垂 直极化 发射水平极化接收复图像， VHKus为Ku波段辅天线获取的水平极化发射垂直极化接收复图 像； 公式3中， a g()表示取相位操作； 公式4中， w为极化组合矢量， kKum为Ku主天线三维矢量， kKus为Ku辅天线三维矢量， 上标T 表示转置， 上标*表示共 轭。 4.根据权利要求2所述的基于高低频极化干涉SAR的植被高程反演方法， 其特征在于， 所述进行 X波段树冠高程反演， 获得 X波段树冠高程包括： 6‑1‑3‑1） 生成X波段三维矢量： 对X波段主辅天线的极化干涉SAR复图像分别按照公式7 和公式8进行组合， 得到X主天线三维矢量 kXm和X辅天线三维矢量 kXs；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115294133 B 3