《基於全極化SAR數據的煤礦區土地覆蓋變化信息提取研究》是依託江蘇師範大學，由胡召玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於全極化SAR數據的煤礦區土地覆蓋變化信息提取研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡召玲
- 依託單位：江蘇師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為彌補光學遙感數據在煤礦區套用的不足，評價全極化SAR數據的套用潛力，將極化SAR數據引入煤礦區土地覆蓋變化信息提取。根據全極化SAR數據的極化目標分解結果，結合地面觀測數據，分析煤礦區典型地物特別是煤矸石山、洗選廢渣、塌陷地等特殊地物的後向散射機制和後向散射特徵。在此基礎之上，基於地物的後向散射特徵並輔以後向散射機制所提供的知識，研究全極化SAR圖像非監督變化檢測方法；全極化SAR數據的煤礦區土地覆蓋分類方法，包括基於支持向量機的特徵選擇、最佳化和分類方法；全極化SAR數據的決策級融合分類方法，將分別利用地物極化特徵和後向散射特徵的分類結果進行決策級融合，增加可劃分的土地覆被類型數量、提高分類精度；基於多時相全極化SAR數據的煤礦區土地覆蓋變化分析與評價。研究成果對於促進煤礦區資源環境遙感套用、提高全極化SAR數據解譯精度、推動土地覆蓋遙感監測新技術發展都具有重要的理論意義和套用前景。
結題摘要
本項目以徐淮煤礦區為研究區，以Radarsat 2衛星 SLC級別的全極化SAR數據為主要數據源，開展了與衛星SAR圖像同步的野外觀測、調查與測量工作，選取了足夠數量的均質地物為實驗樣區，作為土地覆蓋信息提取理論與方法的驗證與精度評估的依據。對研究區內的全極化SAR數據，進行了濾波、幾何糾正等處理後，結合地面觀測數據，採用目標極化分解的方法，獲得研究區典型地物的極化參數和極化信息，根據這些極化信息，並結合地面觀測數據，分析了煤礦區典型地物的主要散射機制和後向散射特徵；開展了多時相極化SAR數據非監督變化檢測方法的研究，提出了廣義高斯模型假設下KI雙閾值法的SAR圖像變化檢測算法。描述了SAR差異圖像上未發生變化類、後向散射減弱類和後向散射增強類的機率密度分布。基於KI準則，構建了雙閾值準則函式，提出僅利用差異圖像灰度直方圖的最優雙閾值自動選取方法，實現了3種變化與非變化類型的非監督變化檢測信息提取；進行了全極化SAR數據土地覆蓋分類新方法的研究，發展和改進了面向對象的影像分類方法對全極化SAR數據進行土地覆蓋分層信息提取方法，分析了研究區內典型地物的後向散射特徵，提出面向對象分類方法所涉及到的最優分割尺度選擇法，給出全極化SAR圖像分割對象後向散射特徵的計算方法，研究了基於支持向量數的分類特徵選擇法，提高了土地覆蓋信息提取的精度；發展和改進了基於支持向量機的全極化SAR數據土地覆蓋分類方法；提出地形參數輔助下的全極化SAR數據土地覆蓋分類方法；進行了多源遙感數據及其它數據的煤礦區及其它區域的土地利用變化分析及地物參數反演研究。本項目的研究成果能有效地提高全極化SAR數據套用於煤礦區土地覆蓋變化監測的精度、速度和自動化程度，為煤礦區乃至其它區域土地覆蓋變化的雷達遙感監測提供理論支持，促進雷達遙感的深入套用。
