星载SAR图像几何校正：基于DEM的模拟与精校正

"星载SAR几何校正技术主要针对由地形高程引起的星载合成孔径雷达（SAR）图像几何变形问题。SAR图像的几何校正是通过结合数字地面模型（DEM）来实现的，这对于处理山区等地形起伏明显的区域尤为重要。文章介绍了两种基于DEM的SAR图像几何校正方法：一是通过地面控制点优化卫星轨道参数，再利用这些参数和DEM对图像进行校正；二是模拟SAR图像，并与实际图像匹配，找出两者间的变换关系以完成校正。文中还提出了一种基于DEM格网点内插的算法，解决因格网间隔和SAR分辨率差异以及侧视成像导致的图像点密度不均问题。通过使用RADARSAT的实际图像进行模拟和校正，验证了该方法的有效性。" 在星载SAR成像过程中，由于雷达的侧视成像特性，地形起伏会导致显著的几何变形，特别是在山区。这种由高差引起的误差可以用公式表示为 e=Ah·tan(90°-g)，其中α是侧视角，h是高差。例如，当侧视角为30°，地面高差为100米时，图像位移可达到236米。因此，对于山区SAR图像，必须利用DEM进行几何校正。 一种校正方法涉及首先利用地面控制点来精确确定卫星轨道参数，然后结合这些参数和DEM数据对每个像点进行校正。这种方法需要高精度的轨道参数和控制点，以便获得准确的校正结果。 另一种方法是基于SAR的轨道数据，利用DEM模拟生成SAR图像。通过模拟图像与实际获取的SAR图像匹配，可以找出它们之间的几何变换关系。这种变换关系可以用来将实际图像校正到与DEM一致的正射位置。这种方法避免了对精确轨道参数的需求，但需要有效的图像匹配技术。 为了处理DEM格网间隔与SAR图像分辨率不同，以及侧视成像导致的迎坡和背坡图像点密度不均匀问题，文章中提出了基于DEM格网点内插的算法。这种算法有助于提高模拟图像的质量，确保在匹配过程中的准确性。 实际应用中，作者使用了RADARSAT的实际图像进行模拟和几何校正实验，验证了所提出的算法和方法的有效性和可行性。这种方法对于确保星载SAR系统在山区等地形复杂地区的数据处理质量和精度至关重要。