星载SAR影像的高精度R-D定位与几何校正方法

本文主要探讨了星载合成孔径雷达(SAR)影像的定位与几何纠正问题，特别是在高精度应用中的关键作用。高分辨率的TerraSAR-X雷达卫星因其精密的轨道控制和多极化特性，使其获取的图像在城市规划、海洋监测、灾害管理以及农业等多个领域具有广泛应用价值。然而，从SAR影像中提取空间位置信息或进行多时相和多源数据分析前，必须进行几何纠正，这涉及影像定位模型的构建。 论文首先回顾了几种常见的定位模型，如Leberl雷达构像方程，这是由F. Leberl提出的，基于距离条件和零多普pler频率。Konecny提出的共线方程方法也是基于SAR成像几何特性。王冬红等人则针对Leberl模型的局限，提出了结合距离和多普勒条件的改进模型，以弥补零多普勒条件的不足。 研究者重点介绍了距离多普勒(R-D)模型，该模型在SAR影像定位中起着核心作用。实验部分利用TerraSAR-X的一景高分辨率影像，分别使用2次和3次参数方程来描述卫星轨道位置。结果显示，这两种方法在定位精度上差别不大，均能满足实际应用所需的精度标准。考虑到计算简便性和控制点数量的减少，通常选择二次参数方程作为首选。 文章还展示了采用间接纠正法进行几何纠正的具体步骤，通过这种方法，影像的纠正精度被控制在不超过3个像素，证明了所用算法的有效性和可行性。这篇论文深入研究了星载SAR影像的定位策略，并验证了一种高效且精确的几何纠正技术，这对于提高SAR数据的可用性和分析质量具有重要实践意义。