雷达卫星影像极化方式

基于Sentinel-1双极化的鄱阳湖地形提取方法
乐颖;刘聚涛
【期刊名称】《江西水利科技》
【年(卷),期】2024(50)1
【摘要】数字高程模型可以提供丰富的地形信息,是研究生态环境、地质地貌、地表形变监测等问题的重要基础资料。

本文以SRTM DEM作为参考DEM,利用四景Sentinel-1双极化雷达影像对鄱阳湖的数字高程模型进行了反演,更新重建了该区
域的地形结果,从可视化和精度两个方面,根据山体阴影图、等高线图、相干系数图
和数学拟合模型等对比分析了VV极化和VH极化这两种极化方式反演DEM结果。

结果表明:利用雷达影像提取鄱阳湖地形是行之有效的,数字高程模型的分辨率为13.90m,与参考DEM相比,提高了53.67%;根据线性数学模型和二次数学模型对
VV极化方式和VH极化方式反演结果进行拟合分析,决定系数分别为0.93和0.94,说明这两种极化方式反演出的DEM结果相似性很高,均可以准确反演出研究区域
的地形结果,反演出的湖底地形可为水利部门展开河湖管理提供数据支撑。

【总页数】7页(P10-15)
【作者】乐颖;刘聚涛
【作者单位】江西省水利科学院;江西省鄱阳湖流域生态水利技术创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】P237
【相关文献】
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TerraSAR-X卫星为德国研制的一颗高分辨率雷达卫星，携带一颗高频率的X波段合成孔径雷达传感器，可以聚束式、条带式和推扫式3种模式成像，并拥有多种极化方式。

可全天时、全天候地获取用户要求的任一成像区域的高分辨率影像。

TanDEM-X于2010年6月21日成功发射，这两颗卫星在3年内将反复扫描整个地球表面，最终绘制出高精度的３Ｄ地球数字模型。

为目前所有商用卫星雷达中，提供高分辨率之卫星雷达数据、分辨率高达1米。

TerraSAR-X卫星由EADS Astrium公司建造，德国航空航天中心的任务是把数据应用于科学目的，同时负责任务的设计、执行，以及卫星控制。

Astrium 公司在卫星研发、建造与应用等方面提供经费支持。

卫星的建造和发射总成本为1.3亿欧元。

德国航空航天中心支付1.02亿欧元，其他2800万欧元由Astrium 航天公司支付。

地面段的研制和未来五年任务中需要的开支还需要5500万欧元，德国航空航天中心将负责提供其中的4500万欧元，剩余部分由Astrium公司子公司Infoterra GmbH提供。

TerraSAR-X卫星的建造基于从以往雷达任务中获取的技术知识，科学家们还研制了用于卫星的新技术。

TerraSAR-X的一个出色特征是高空间分辨率、超常规雷达系统。

科学家利用TerraSAR-X卫星能够详细研究土壤特征，观察并更好的分类不同耕作物。

TerraSAR-X还将为城市区域观测提供全新的视角。

TerraSAR-X的高分辨率将能够精确测绘独立建筑、城市结构和基础设施(如公路、铁路沿线)。

TerraSAR-X还可以应用于海洋和沿海区域观测，利用雷达观测两极地区。

（详情点击进入官网或来电咨询）TerraSAR-X卫星参数样片TerraSAR-1TerraSAR-2广西善图科技有限公司是一家集遥感数据获取、深度加工、遥感信息提取及解译、行业应用、软件服务、解决方案为一体的股份制高新技术企业。

雷达天线圆极化方式雷达是一种利用电磁波进行探测和测量的设备，广泛应用于军事、民用和科学研究领域。

雷达天线是雷达系统中的核心组成部分之一，它负责发射和接收电磁波信号。

天线的极化方式对雷达的性能和应用具有重要影响，其中圆极化是一种常见且重要的极化方式。

所谓极化方式，是指电磁波传播的方向与电磁场的振动方向之间的关系。

在雷达领域中，电磁波的极化方式可以分为水平极化、垂直极化和圆极化三种。

在雷达天线圆极化方式中，电磁波的电场矢量在传播过程中沿着圆周方向旋转，这种旋转的方向可以是顺时针或逆时针。

雷达天线圆极化方式具有许多优点。

首先，圆极化可以提供更好的抗干扰性能。

由于大气中存在各种干扰源，如电力线、电视信号等，这些干扰源往往具有特定的极化方式。

采用圆极化的雷达天线可以在一定程度上抑制这些干扰信号，提高雷达系统的探测性能。

圆极化还可以提供更好的穿透性能。

在雷达探测中，有时需要穿透复杂的地形或建筑物进行目标探测，而这些障碍物会产生信号的衰减和多次反射。

采用圆极化的雷达天线可以有效减弱多次反射信号的影响，提高雷达系统对目标的探测能力。

圆极化还具有多路径传播抑制的功能。

在雷达系统中，信号传播过程中会经历多次反射、衍射和散射，这些多路径效应会导致信号幅度和相位的变化。

采用圆极化的雷达天线可以在一定程度上抑制多路径效应，提高雷达系统的测量精度和目标分辨率。

在实际应用中，雷达天线圆极化方式的选择需要考虑多方面因素。

首先，目标的极化特性是选择圆极化的重要依据之一。

当目标的极化特性不确定或目标具有复杂的极化特性时，采用圆极化的雷达天线可以增加目标的探测概率。

雷达天线圆极化方式的选择还需要考虑雷达系统的工作频率和波束宽度。

不同频率和波束宽度对圆极化的要求也不同，需要根据具体应用场景进行选择。

雷达天线圆极化方式的选择还需要考虑系统成本和工程实施的可行性。

不同的圆极化方式对天线设计和制造都会有一定的要求，需要综合考虑技术可行性和经济效益。

一、卫星概要：RADARSAT-2是一颗搭载C波段传感器的高分辨率商用雷达卫星，由加拿大太空署与MDA公司合作，于2007年12月14日在哈萨克斯坦拜科努尔基地发射升空。

卫星设计寿命7年而预计使用寿命可达12年。

RADARSAT-2具有多种分辨率成像能力（最高分辨率可达1米），多种极化方式使用户选择更为灵活，根据指令进行左右视切换获取图像缩短了卫星的重访周期，增加了立体数据的获取能力。

另外，卫星具有强大的数据存储功能和高精度姿态测量及控制能力。

二、RADARSAT-2卫星特点1、多分辨率（最高分辨率可达1米）、多极化方式供客户选择。

2、高幅宽高性价比：在同等高分辨率模式下，RADARSAT-2覆盖的面积为商业SAR卫星中最大。

3、重访次数增加（左右视）：对于需要较高重访频率去访问感兴趣区域（ AOI）的运行性用户，提高了监测效率。

4、快速获取数据能力：提供客户编程、紧急编程多种选择，可实现近实时处理，数据接收后不到30分钟可处理完成。

5、星上存储能力增强：可以获取世界任何地方的数据后，到北京地面站进行回放下传。

三、基本参数RADARSAT-2卫星基本参数RADARSAT-2波速模式特征四、RADARSAT-2 雷达数据样片Radarsat-2雷达数据样片一Radarsat-2 雷达数据样片二Radarsat-2分辨率3米超精细模式极化方式HH Radarsat-2 雷达数据样片三Radarsat-2-1Radarsat-2 雷达数据样片四Radarsat-2-2我们是一家集遥感数据获取、深度加工、遥感信息提取及解译、行业应用、软件服务、解决方案为一体的股份制高新技术企业。

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北京揽宇方圆信息技术有限公司COSMOS雷达卫星影像介绍COSMO-SkyMed是意大利空间地球观测系统。

由意大利航天局和国防部研制及运行，为军民两用系统。

其产品和服务被广泛用于风险管理、科学研究、商业应用以及国防情报领域。

该系统由4颗低轨中型卫星组成，每颗卫星搭载x波段高分辨率合成孔径雷达(SAR)，根据不同图像尺寸和分辨率需求，具备多种观测模式。

1.聚束式：米级分辨率图像。

2.两种条带式：分别由两种不同的极化方式获得米级分辨率。

3.两种ScanSAR模式：获取中等分辨率(100米)的大范围图像。

利用四颗在轨卫星中的两颗卫星对地面同一点位置进行联合观测，可以得到地面三维SAR图像。

聚束模式：在聚束式工作模式下，雷达对某一场景的观测时间比标准条带式更长，从而增加了天线合成孔径，提高了方位分辨率。

COSMO-SkyMed雷达还有一种增强聚束模式，通过天线电子扫描，使波束中心位于成像中心之外，从而实现成像中心的扩散。

图7给出了该模式下对南非开普敦体育场的成像结果。

条带式：当卫星平台移动时，天线在地球表面扫过一条轨迹。

理论上，SAR雷达可以再其工作周期(约600秒)内扫过任意方位向距离。

最大可扫过约4500公里的距离。

条带式有两种不同的实现方式，一种是“Himage”，另一种是“PingPong”。

在Himage模式下，雷达发射/接收配置固定不变，从而接收到地面散射点的整个多普勒带宽信号。

方位向波束扫过的宽度为40公里，对应的数据采集时间为6.5秒。

在PingPong模式下，雷达利用条带映射方式进行成像，成像过程不同的极化方式交替切换(VV、HH、HV和VH)。

在此模式下，仅有部分方位向的合成孔径用于成像，因此方位向分辨率有所降低。

方位向波束扫过的宽度为30公里，对应的数据采集为5.0秒。

ScanSAR模式：该模式成像范围大，但空间分辨率较低。

因在不同的相邻子区域内进行周期性扫描而得名。

同样，其方位向分辨率相对聚束式有所降低，通过将一组条带图像拼接为一幅大的图像。

交叉极化 vh 和同极化 vv 数据的相位高度值。

交叉极化 VH 和同极化 VV 数据的相位高度值通常用来衡量雷
达信号的极化特性。

VH 和 VV 分别是主通道和次通道的极化方式，
它们对应的电场矢量方向是相反的，也就是说，如果雷达天线发送的电场矢量是 VH，那么接收的电场矢量就是 VV。

相位高度值是指雷达信号在空间中的角度，它可以用来描述雷达目标的位置和方向。

对于 VH 和 VV 极化方式，它们的相位高度值可以用来衡量目标在雷达方向上的极化特性。

通常情况下，VH 和 VV 极化的相位高度值是相反的，也就是说，如果 VH 极化的相位高度值为x，那么 VV 极化的相位高度值就是-x。

雷达系统中使用的极化方式不止 VH 和 VV 两种，还有其他的极化方式，比如 HV 和 HH，它们的相位高度值也有所不同。

因此，在
雷达数据处理中，需要根据目标的特性和雷达系统所采用的极化方式，选择合适的极化方式和相位高度值来进行目标分析和定位。

北京揽宇方圆信息技术有限公司TerraSAR-X卫星成像模式介绍一、卫星概要：TerraSAR-X卫星为德国研制的一颗高分辨率雷达卫星，携带一颗高频率的X波段合成孔径雷达传感器，可以聚束式、条带式和推扫式3种模式成像，并拥有多种极化方式。

可全天时、全天候地获取用户要求的任一成像区域的高分辨率影像。

TanDEM-X于2010年6月21日成功发射，这两颗卫星在3年内将反复扫描整个地球表面，最终绘制出高精度的３Ｄ地球数字模型。

二、TerraSAR-X卫星主要特点1、多分辨率（1m/3m/18.5m）和覆盖区域：对于特定目标区域采用高分辨率，对大面积覆盖采用中等分辨率2、任何其他的商业星载传感器都无法比拟的几何精度3、极高的辐射精度4、不受天气影响，对地球上的任何地点，重访周期最长2.5天（95%的地区可达到2天重访）5、独特的敏捷性（成像和极化模式的快速切换）6、可应用于多种领域：防灾：洪水监测、地震监测、火山监测、滑坡、溢油监测农业：农作物分类、农作物长势监测及估产制图：地物提取、变化监测、地图制图林业：森林分类、林业资源评估与监测水文：土壤湿度监测、沼泽地识别海洋：海冰类型识别、冰川监测、极地监测、海洋表面监测地质：岩性构造、城市地面沉降、矿区沉降监测北京揽宇方圆信息技术有限公司是国内的领先遥感卫星数据机构，遥感行业的国家高新技术企业，整合全球200多颗遥感卫星数据资源，遥感卫星影像数据贯穿中国1960年至今的所有商业卫星影像数据，是中国遥感卫星数据资源最多的专业遥感卫星数据服务机构，提供多尺度、多分辨率、全覆盖的遥感卫星影像数据服务，最大限度的保证了遥感影像数据获取的及时性和完整性。

分发不同性能、技术应用上可以互补的多种卫星影像，包括光学、雷达卫星影像、历史遥感影像等各种卫星数据服务，各种专业应用目的的图像处理、解译、顾问服务以及基于卫星影像的各种解决方案等。

公司拥有完全自主知识产权、高性能、满足大规模遥感数据集中处理的空间大数据管理与服务系统。

北京揽宇方圆信息技术有限公司RADARSAT-2雷达卫星影像价格及极化方式介绍RADARSAT-2具有3米高分辨率成像能力，多种极化方式使用户选择更为灵活，根据指令进行左右视切换获取图像缩短了卫星的重访周期，增加了立体数据的获取能力。

另外，卫星具有强大的数据存储功能和高精度姿态测量及控制能力。

产品模式行业应用防灾：洪水监测、地质灾害监测、溢油监测农业：农作物分类、农作物长势监测及估产制图：地物提取、变化监测、地图制图林业：森林分类、林业资源评估与监测水文：土壤湿度监测、沼泽地识别海洋：海冰类型识别、冰川监测地质：岩性构造产品分类―SLC（Single Look Complex），即单视复型产品。

它采用单视处理，保留了SAR相位信息，以32bit复数形式记录图像数据，相位信息用于干涉处理。

―SGX（SAR Georeferenced Extra Fine Resolution），即SAR地理参考超精细分辨率产品，地距产品，产品依据Nyquist采样定律采用较小的像元大小。

―SGF（SAR Georeferenced Fine Resolution），即SAR地理参考精细分辨率产品，地距产品，与SGX相仿，采用较大像元大小。

―SCN（ScanSAR Narrow Beam），即窄幅ScanSAR产品。

图象为25m×25m的像元尺寸。

―SCW（ScanSAR Wide Beam），即宽幅ScanSAR产品。

图像为50m×50m的像元尺寸。

―SSG（SAR Systematically Geocoded），即SAR地理编码系统校正产品。

该产品在SGF产品的基础上进行了地图投影校正。

―SPG（SAR Precision Geocoded），即SAR地理编码精校正产品。

该产品与SSG产品相仿，不同之处在于采用地面控制点对几何校正模型进行修正，从而大大提高了产品的几何精度。

卫星数据价格北京揽宇方圆信息技术有限公司。

第1章绪论1.1极化合成孔径雷达(PolSAR)及其发展电磁波的传播和散射都是矢量现象，而极化正是用来研究电磁波的这种矢量特征。

极化合成孔径雷达在不同收发极化组合下，测量地物目标的极化散射特性，并用极化散射矩阵的形式表示。

由于电磁波的极化对目标的介电常数、物理特性、几何形状和取向等比较敏感，因而极化测量可以大大提高成像雷达对目标各种信息的获取能力。

尽管极化的概念已经有很长的历史，但是到了二十世纪五十年代人们才开始对极化在雷达中的应用产生兴趣进行研究，并取得了一定进展。

1950年，G.W.Sinclair在对椭圆极化波发射与接收的研究中，引入散射矩阵的概念来描述相干散射体的雷达横截面积。

先导性的工作是由E.M.Kennaugh于20世纪50年代初在俄亥俄州立大学的天线实验室完成的。

他对雷达回波极化特性进行了初步研究，并给出最优极化状态的概念。

在Kennaugh之后，由于极化理论方面的发展还不完善，对雷达极化的研究工作虽然仍在继续，可是研究成果极为有限。

直到1970年Huynen博士论文的发表，才又开始了新一轮极化理论和试验研究的热潮，并取得了大量成果。

J.R.Huynen在其博士论文中利用Kennaugh最优极化状态的概念，推导了雷达目标现象学的理论，提出随机媒质散射分解的概念，将雷达极化的理论研究带到一个新的高度。

1981年，Poleman提出极化合成的概念，在极化的实际应用方面做出了重要的贡献。

W.M.Boerner进一步完成了对地物目标散射电磁波极化特性的研究，扩展了Kennaugh的最优极化理论，并把极化分析应用到了目标识别中。

然而由于当时雷达设备技术方面的局限性，人们并没有充分意识到极化在雷达应用中的重要作用。

二十世纪八十年代初，NASA/JPL实验室的机载AIRSAR系统在飞行中采用两个正交的线性极化天线发射、接收信号，首先实现了对目标的全极化测量，开创了雷达极化研究的一个新时代。

在过去的二十多年间，人们研发了许多极化合成孔径雷达系统。

北京揽宇方圆信息技术有限公司高分三号卫星雷达极化方式和分辨率高分三号卫星搭载的传感器是C频段多极化合成孔径雷达，是迄今为止世界上成像模式最多的星载合成孔径雷达，该雷达具有全极化电磁波收发功能，并涵盖了诸如条带、聚束、扫描等12种成像模式（表1）。

空间分辨率从1 m到500 m，幅宽10 km到650 km。

不仅能够用于大范围资源环境及生态普查，还能够清晰地分辨出陆地土地覆盖类型和海面目标，现了既可探地，又可观海，到“一星多用”的效果。

下面为高分三号卫星的12中成像模式的相关介绍。

表1 成像模式聚束模式：观测海面溢油现场尺度、岛礁的位置、面积、建筑物、地上交通线、重要水利工程、泥石流；进行城市规划监测、风景名胜区监测、经济普查与经济活动调查、统计重大项目投资监测、人口普查与城市住户调查、边境反恐监测、全球敏感区域监测、城市规划编制。

精细条带1模式：进行海冰表面拓扑、冰山、海面溢油、海岸尺度、洪涝、洪涝淹没范围、农牧林用地、防洪设施、生态格局动态、毒品原植物监测。

精细条带2模式：进行冰凌或海冰、堰塞水体、森林资源相关地类识别、农业普查、海岸带变迁、浅海地形、内波波长、波向、波速、振幅、深度监测。

标准条带模式：进行积雪范围、干旱范围、海冰监测、湖泊藻类、海洋藻类、海冰类型、冰区航道、海面溢油区域尺度、锋面和涡的位置尺度、舰船、海浪监测。

窄幅扫描模式：进行旱情、近海海冰、水体监测。

宽幅扫描模式：进行海冰外缘线、雪覆盖、雪深、极冰监测。

全极化条带1模式：进行农业普查统计、城市建设专题信息提取。

全极化条带2模式：进行积雪范围、干旱范围、海冰、湖泊藻类、海洋藻类监测。

波成像模式：进行海面风场风速、风向、水体监测、干旱、波长、波高、波向监测。

全球观测模式：进行冰融化阶段、内波、土壤水分、海面溢油、干旱、环境应急、极地冰川监测。

扩展低入射角模式：进行船舶、溢油、海冰、海岸带、海洋维权、海洋环境保护和防灾救灾监测。

雷达极化作用
雷达极化作用是指雷达波在传播过程中受到物体的干扰而发生改变的现象。

雷达波一般是以水平或垂直方向传播的，当它遇到物体时，会发生反射、透射和散射等现象。

在这一过程中，雷达波的极化状态可能发生改变。

极化作用主要包括以下几个方面：
1. 反射极化：当雷达波遇到物体表面时，部分能量会被反射回来，反射回来的波的极化方向可能发生改变。

具体来说，相对于入射波的极化方向，反射波的极化方向可以是相同的（保持原始极化），也可以是反向的（相位相反的反射波）。

2. 透射极化：当雷达波穿过物体时，也会发生极化的变化。

透射波的极化方向通常与入射波的极化方向不同。

这是因为物体内部的结构会对雷达波进行干扰和散射，导致透射波的极化发生改变。

3. 散射极化：当雷达波遇到物体表面的不规则结构时，会发生弹性散射现象。

在散射过程中，雷达波的极化方向可能发生很大的改变。

这是因为散射物体的形状、大小和材料等因素都会对散射射线的极化状态产生影响。

极化作用对雷达系统的性能有重要影响。

通过分析和理解极化作用，可以帮助雷达系统更好地识别目标、增强目标信号的接收、降低杂波干扰等，提高雷达系统的探测和识别能力。

同时，
极化作用也可以应用于雷达反射率测量、雷达图像分析、雷达遥感等领域。

卫星极化方式卫星通信是指利用人造卫星作为信号的传输媒介进行通信的一种方式。

在卫星通信中，卫星极化方式是一个重要的概念。

极化方式是指信号在传输过程中的电场分布方向。

根据电磁波传播的特性，卫星通信中常用的极化方式有水平极化、垂直极化、左旋圆极化和右旋圆极化。

下面将详细介绍这四种极化方式。

1.水平极化：水平极化是指信号的电场分布方向与地面水平平面相同。

这种极化方式常用于卫星电视和广播信号的传输。

通过水平极化的信号，可以在地面接收到稳定清晰的电视和广播节目。

水平极化的特点是信号传播的距离较远，但对地形和建筑物的遮挡比较敏感。

2.垂直极化：垂直极化是指信号的电场分布方向与地面垂直平面相同。

这种极化方式常用于卫星电话和卫星互联网信号的传输。

通过垂直极化的信号，可以实现远距离的语音通话和高速的数据传输。

垂直极化的特点是信号传播的稳定性较好，但对大气层的干扰比较敏感。

3.左旋圆极化：左旋圆极化是指信号的电场分布方向沿着螺旋线旋转，且旋转方向为逆时针。

这种极化方式常用于卫星雷达和卫星导航系统。

通过左旋圆极化的信号，可以实现高精度的目标探测和导航定位。

左旋圆极化的特点是信号传播的稳定性和抗干扰性较好，但对天气条件的影响较大。

4.右旋圆极化：右旋圆极化是指信号的电场分布方向沿着螺旋线旋转，且旋转方向为顺时针。

这种极化方式常用于卫星天文观测和卫星地质勘探。

通过右旋圆极化的信号，可以实现对宇宙和地质的深入研究。

右旋圆极化的特点是信号传播的稳定性较好，但对大气层的干扰较大。

除了上述几种常用的极化方式外，还有一些特殊的极化方式，如交叉极化、椭圆极化等。

交叉极化是指信号的电场分布方向同时包含水平和垂直极化的成分，常用于卫星通信中的信号多路复用。

椭圆极化是指信号的电场分布方向沿着椭圆线旋转，可用于提高信号的传输效率和抗干扰能力。

卫星极化方式的选择取决于信号的传输需求和环境条件。

在实际应用中，为了提高通信质量和抗干扰能力，常常采用极化补偿技术和极化调整技术来优化信号的传输。

北京揽宇方圆信息技术有限公司
ALOS-2雷达卫星波束及极化方式
北京揽宇方圆-ALOS-2卫星是全球在轨商业卫星中唯一利用L波段的高分辨率合成孔径雷达卫星。

有1米、3米、6米（全极化）、10米（双极化）及100米的多种拍摄模式，除了全球推扫式的自主采集存档数据以外，还可针对客户的需求灵活地接受编程拍摄。

独特的L波段长波可穿透枝叶、树干，真实反应地表形状，尤其适合在中国南方多云、多雨、多植被的地区获取地形信息。

使用ALOS-2数据进行InSAR处理后，可以毫米级精度来获得地表形变，应用在地表沉降和滑坡等地质灾害监测、地震后的灾后评估、坝体形变监测等领域。

约26厘米的波长可穿透地表深达2米，使用6米全极化的数据可用来检测城市自来水管道的暗漏。

北京揽宇方圆信息技术有限公司。

sentinel-1极化分解Sentinel-1是欧洲宇航局在Copernicus计划下发射的一系列合成孔径雷达监测卫星。

它主要用于监测地球表面的变化，提供全球范围的高分辨率雷达影像数据。

Sentinel-1卫星搭载了C波段合成孔径雷达传感器，可实现全天候、全球范围的地表监测。

极化分解是Sentinel-1合成孔径雷达数据处理的一个重要环节。

该操作可以将雷达回波信号分解为不同极化独立的成分，从而提供更丰富的地表信息。

极化分解分为单极化分解和双极化分解两种类型。

单极化分解是指将雷达回波信号拆分为两个单极化通道，分别表示雷达信号的幅度和相位。

这样的拆分操作使得我们可以根据雷达信号的幅度和相位信息，推断地表物体的特定属性，如边界反射率、粗糙度等。

此外，我们还可以利用单极化分解得到的幅度信息，估计地物的高度和覆盖度。

双极化分解则是将雷达回波信号拆分为两个双极化通道，分别表示信号的水平极化和垂直极化成分。

这种分解方式使得我们可以获取地物相互作用的详细信息。

水平极化成分主要反映地物的后向散射，而垂直极化成分则主要表征了地物的表面粗糙度。

通过对水平和垂直极化成分的分析，我们可以对地表物体进行更准确的目标识别和遥感监测。

极化分解的基本原理是通过雷达波束的方向旋转以及不同极化独立的接收机分别接收不同极化方向的回波信号。

然后，我们可以利用海明矩阵来描述输入的极化矢量和输出的极化矢量之间的关系。

海明矩阵的特征值和特征向量提供了各个极化通道的重要信息，我们可以利用这些信息来分析地表物体的极化特性。

极化分解在地表监测中起到了很重要的作用。

例如，在冰川监测中，我们可以通过极化分解来估计冰川的运动速度和表面粗糙度。

在土壤湿度监测中，极化分解可以提供土壤湿度的空间分布和变化情况。

此外，极化分解还可用于土地利用监测、森林生态学、城市规划等领域。

总之，Sentinel-1极化分解是一种将合成孔径雷达数据拆分为极化独立的成分的处理方法。

北京揽宇方圆信息技术有限公司RADARSAT-2雷达卫星影像产品模式RADARSAT-2是一颗搭载C波段传感器的高分辨率商用雷达卫星，由加拿大太空署与MDA公司合作，于2007年12月14日在哈萨克斯坦拜科努尔基地发射升空。

卫星设计寿命7年而预计使用寿命可达12年，目前已投入运营。

RADARSAT-2具有1米高分辨率成像能力，多种极化方式使用户选择更为灵活，根据指令进行左右视切换获取图像缩短了卫星的重访周期，增加了立体数据的获取能力。

另外，卫星具有强大的数据存储功能和高精度姿态测量及控制能力。

（一）轨道参数（二）产品模式加*模式为新增加模式―SLC（Single Look Complex），即单视复型产品。

它采用单视处理，保留了SAR相应信息，以32bit复数形式记录图像数据。

该产品面向于具有相当处理水平和处理条件的用户。

―SGX（SAR Georeferenced Extra Fine Resolution），即SAR地理参考超精细分辨率产品。

该产品与SGF产品相仿，唯一的区别是SGX采用更小的象元尺寸，因而产品的数据量较大。

―SGF（SAR Georeferenced Fine Resolution），即SAR地理参考精细分辨率产品。

对标准模式、宽模式、超低和超高模式均采用12.5m×12.5m的象元尺寸和4视处理；对于精细模式，采用6.25m×6.25m的象元尺寸和单视处理。

图像数据为16bit无符号整型。

―SCN（ScanSAR Narrow Beam），即窄幅ScanSAR产品。

图象为25m×25m的象元尺寸，数据为8bit无符号整型。

―SCW（ScanSAR Wide Beam），即宽幅ScanSAR产品。

图像为50m×50m的象元尺寸，数据为8bit无符号整型。

―SSG（SAR Systematically Geocoded），即SAR地理编码系统校正产品。

极化合成孔径雷达干涉技术极化合成孔径雷达干涉技术是一种用于改善地理信息系统具有高分辨率的雷达技术。

这种技术的基本原理是利用多个雷达系统的辐射和接收系统，通过收集双极化信号然后进行成像，来实现高分辨率地理信息系统（GIS）。

极化合成孔径雷达干涉技术的本质是双极化信号的聚合技术，它是一种可以把多个雷达源发射的信号映射到单一图像上的技术。

这种技术利用信号源的极化特性，将多个双极化信号有机地组合在一起，从而实现高分辨率的GIS成像。

极化合成孔径雷达干涉技术的运用，可以有效提高GIS的分辨率。

极化合成孔径雷达干涉技术的处理过程主要有三个步骤：信号叠加、信号分析和结果处理。

首先，将用于成像的双径极化信号叠加到一起，叠加后的信号将是一个强度较大的信号。

其次，通过分析聚合后的信号，提取出有用的特征，并将其标记出来。

最后，将提取出来的特征通过合成技术映射到GIS图上，并得到高分辨率的GIS图像。

极化合成孔径雷达干涉技术的工作原理可归结为三个基本步骤：发射、接收和聚合。

首先，通过发射器发射双极化的雷达信号；其次，用接收机接收雷达信号；最后，将接收到的双极化信号通过合成技术进行聚合，从而得到一张高分辨率的GIS图像。

极化合成孔径雷达干涉技术可以有效改善GIS图像的分辨率。

它不仅提供了较高的GIS图像精度，而且可以有效地同时监测多个位置，从而改进GIS图像的可见度。

此外，极化合成孔径雷达干涉技术的运用，还可以改进雷达在多普勒、赫兹和脉络分析方面的性能。

因此，极化合成孔径雷达干涉技术在GIS图像的处理上，具有重要的作用。

它的应用可以改善雷达在多模态、多普勒、赫兹和脉络分析等方面的性能，有效提高GIS图像的可见度，并有效减少信号处理所需的时间和费用。

未来，极化合成孔径雷达干涉技术将受到越来越多的关注，并在GIS图像的处理方面发挥着越来越重要的作用。

北京揽宇方圆信息技术有限公司。

PALSAR是ALOS卫星携带的一个L波段的合成孔径雷达传感器，不受云层、天气和昼夜影响，可全天候对地观测，获取高分辨率、扫描式合成孔径雷达、极化三种观测模式的数据。

拥有穿透力更强的L波段，且全球存档丰富，拥有多期数据，可以用来监测更广范围的细微的地表形变，更好的应用在灾害领域和地质监测领域中。

PALSAR传感器主要参数信息中国区PALSAR分年覆盖图模式高分辨率模式扫描式合成孔径雷达极化(试验模式)中心频率1270MHz(L波段)线性调频宽度（ChirpBandwidth）28MHz14MHz14MHz,28MHz14MHz极化方式HH or VV HH+HVor VV+VHHH or VV HH+HV+VH+VV入射角8to60°8to60°18to43°8to30°空间分辨率7－44m14－88m100m(多视)24－89m 幅宽40－70km40－70km250－350km20－65km 量化长度5位5位5位3或5位数据传输速率240Mbps240Mbps120Mbps,240Mbps240MbpsPALSAR利用案例1、森林、湿地、植被（1）森林变化监测：使用SAR的多期数据合成彩色影像。

图1、用ALOS PALSAR观测亚马逊西部、观测时相2006年8月21日，使用HH(红)、HV(绿)、HH-HV的差分（蓝）合成的彩色影像。

在本影像中森林呈现绿色、采伐区域呈现浓紫色、开放水面呈现黑色、水下植物呈现淡紫色。

（2）湿地监控作为PALSAR所独有的L波段最能探知封闭森林灌木下发生的洪水泛滥。

光学传感器、波长较短的SAR传感器等则无法获取。

L 波段信号和树冠层相互作用、可以穿透森林树冠到达地面。

使用ScanSAR模式进行观测，可以获取洪水泛滥的详细信息。

图2、使用JERS-1SAR（L波段HH波）观测亚马逊流域森林地区洪水泛滥情况（左图--干旱期、右图—泛滥期）白色部分—洪水泛滥的森林地区、灰色部分—没有洪水的森林地区、黑色部分—开放水面。