单基线PolInSAR森林高度反演方法研究

• 作者: 于颖 张建双 毛学刚 范文义
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 单基线森林高度反演 DEM差分法 RVoG法 复相干幅度反演法 混合反演法 相干优化法
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 农业信息化工程
• 页码范围: 220-229
• 页数: 10页
• 分类号: S758.5+4|TP79
• 字数: 7365字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.10.025

摘要

极化干涉SAR(Polarimetric SAR interferometry,PolInSAR)森林高度反演是当前雷达遥感领域的研究热点,近年来出现了多种单基线PolInSAR森林高度反演方法.为了给单基线PolInSAR反演森林高度的算法提供基础,并探索和发展效果更优的反演方法,使用PolSARpro软件模拟森林平均高度为18m的L波段(L=23 cm)全极化干涉SAR数据,研究了森林高度反演算法中的DEM差分法、RVoG法、复相干幅度反演法、混合反演法,并基于相干优化法对混合反演法进行了改进;为了更准确地对算法的性能进行比较,给出方位向为48 bin时各算法的距离向剖面的对比图,并选取图像的中间区域,对森林高度位于3 ～30 m的1 104个样本点,应用均值和均方根误差RSME对5种方法模拟的18 m森林高度进行比较.结果表明:森林高度平均值反演结果由大到小依次为:复相干幅度反演法、混合反演法、改进的混合反演法、RVoG法、DEM差分法,分别为19.40、18.31、18.12、10.55、10.05 m,均方根误差(RMSE)由小到大依次为:改进的混合反演法、混合反演法、复相干幅度反演法、RVoG法、DEM差分法,分别为1.06、1.48、3.49、7.51、8.04m;说明DEM差分法与RVoG法反演的森林高度存在明显低估,复相干反演法出现明显高估且其离散程度最大,混合反演法和改进的混合反演法与真实值的误差分别为0.31、0.12 m,改进的混合反演法与真实值的相差最小,离散程度最小,均方根误差最小,反演结果最优.改进的混合反演法综合了混合反演法与相干优化法的优点,使其估计的地形相位的均方根误差最小(0.045 rad),森林高度与真实值的误差最小,均方根误差最小,并且具有一定的鲁棒性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	范文义	东北林业大学林学院	191	3189	30.0	46.0
2	于颖	东北林业大学林学院	38	378	10.0	19.0
3	毛学刚	东北林业大学林学院	36	391	12.0	19.0
4	张建双	东北林业大学林学院	3	16	1.0	3.0