《基於散射機理分析的極化SAR建築物震災損毀評估研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由陳思偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於散射機理分析的極化SAR建築物震災損毀評估研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳思偉
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
建築物目標震災損毀評估是制定災後救援和重建計畫的關鍵。合成孔徑雷達(SAR)能夠全天候全天時工作，被認為是震災評估最為有效的技術途徑。傳統基於多時相單極化SAR圖像幅度和相關係數信息的建築物震災損毀評估技術並不穩健，面臨發展瓶頸。 極化SAR通過收發極化狀態正交的電磁波獲得目標的全極化信息，能夠對目標散射特性進行完整刻畫。本項目擬通過深入分析建築物震災損毀前後極化散射機理的變化，提取更有效和更穩健的特徵量進行震災損毀評估。首先，深化極化SAR圖像理解與解譯技術研究，建立描述極化散射機理的精細化模型及相應的解譯理論，揭示震災損毀建築物的極化調製機理。其次，綜合利用散射機理解譯技術，提取並建立能夠刻畫和區分建築物損毀程度的極化特徵參數集合。最後，提出並建立基於極化散射機理分析的建築物震災損毀評估技術和最佳化實施方案。研究成果將為極化散射機理解譯和建築物震災損毀評估提供理論、技術和套用支撐。
結題摘要
建築物目標震災損毀評估是制定災後救援和重建計畫的關鍵。極化合成孔徑雷達（SAR）能夠全天時全天候工作，並通過收發極化狀態正交的電磁波獲得目標的全極化信息，對目標散射特性進行完整刻畫，是震災評估最為有效的技術途徑之一。 面向建築物震災損毀評估，經過三年研究，本項目完成了預期研究內容和研究目標。本項目圍繞“機理解譯-特徵提取-評估套用”三個層面，建立了一套完整的建築物倒損率定量評估方法。其中，在機理解譯層面，提出了精細化人造目標散射模型，發展了廣義極化目標分解方法，在建築物等人造目標的解譯性能方面有明顯進步；提出了融合極化和干涉信息的“極化+干涉”目標分解方法，利用建築物等人造目標和森林等自然目標不同的相干性構建散射模型，提升了人造目標解譯性能。在特徵提取層面，提出了統一的極化矩陣旋轉理論與特徵提取方法和極化相干參數旋轉域解譯與特徵提取方法，導出了一系列新的極化特徵參數集，用於建築物損毀分析。在評估套用層面，分別基於極化目標分解和極化相干參數旋轉域解譯方法，提出了兩種廣域建築物倒損率定量估計方法，並利用震區實測極化SAR數據開展了套用驗證，證實了方法的有效性。研究成果為目標極化散射機理解譯和建築物震災損毀評估提供了理論、技術和套用支撐。此外，部分研究成果正通過與國內多家科研機構開展合作研究進行推廣套用。 在本項目資助下，項目組發表學術論文20篇，SCI收錄9篇，EI收錄17篇。其中，包括IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing（IEEE TGRS）論文4篇、IEEE Signal Processing Magazine 論文1篇、International Journal of Remote Sensing論文1篇。發表IEEE TGRS封面論文一篇，為該刊自1980年創刊以來大陸研究機構第四篇封面論文，併入圍“2014年度中國遙感領域十大事件評選”的候選事件。此外，該論文已進入ESI前10%層次。項目組參加IGARSS、EUSAR等本領域權威國際會議7次並報告研究成果，獲2015年IET國際雷達會議優秀論文獎。申請國家發明專利6項，國防專利2項，獲軍隊科技進步一等獎1項。預計於2017年7月，本項目負責人作為第一作者將在Springer出版社出版英文專著1部，已簽訂出版契約。
