26、合成孔径雷达极化技术在海洋与海岸带信息提取中的应用

合成孔径雷达极化技术在海洋与海岸带信息提取中的应用

1. 海洋溢油监测中的SAR极化特征

在海洋溢油监测领域，SAR极化技术发挥着重要作用。一些极化特征能够有效区分不同类型的油膜和海面。
- δ指标 ：对于清洁海面，δ接近90°，而油膜覆盖区域δ为负，可作为二分类指标。通过对Radarsat - 2海面自然泄漏矿物油的图像分析发现，与清洁海面相比，油膜覆盖区域的m值显著降低，表明去极化效应明显，椭圆率角高，且χ符号相反，说明散射机制不再是布拉格散射。
- 一致性系数μ ：最初用于基于CP SAR的土壤湿度估计，能有效区分单表面散射、双反弹散射和体散射。从FP和π/4 CP SAR图像中提取的μ，被证明具有很好的区分矿物油膜和生物源类似物的能力。在开阔水域μ为正，在矿物油膜上为负，可作为海面溢油检测的逻辑分类器。
- 不同SAR成像模式特征 ：基于扩展布拉格散射模型，有方法从CP SAR的斯托克斯矩阵中提取特征，实验证实了其在区分海洋溢油与生物源浮油和低风速区域的性能。对从π/2 CP SAR模式提取的各种特征进行分析，发现两种特征提取方法各有优势，且CP SAR的海洋溢油分类性能接近FP SAR模式。研究还表明，分类准确率并不总是随特征数量增加而提高，这凸显了特征选择和优化的重要性。

不同CP SAR模式也各有特点：
| CP SAR模式 | 优点 | 缺点 |
| ---- | ---- | ---- |
| π/2 CP SAR模式 | 极化校准方便，极化通道功率平衡，不依赖地物方向，不易受电离层法拉第旋转效应影响 | 工程