基于全极化SAR数据的鄱阳湖地区地物散射特性与分类研究.docx

基于全极化SAR数据的鄱阳湖地区地物散射特性与分类研究
【摘要】
鄱阳湖是中国最大的淡水湖之一，其地物分布多样、复杂。基于全极化SAR数据，本文对鄱阳湖地区的地物散射特性进行了研究，并采用支持向量机对其进行了分类。结果表明，不同地物具有明显不同的散射特性，其中水体的散射机制以单向散射为主；裸地的散射机制由表面粗糙度和体散射共同作用所决定；森林、草地以及人工植被的散射机制由多次散射和布朗运动所决定。分类结果表明，全极化SAR数据在鄱阳湖地区地物分类中具有较高的分类精度。
【关键词】SAR、全极化、鄱阳湖、散射特性、分类
【引言】
全极化SAR是一种获取地面散射特性信息的有效手段。其能够获取地物的极化信息，得到多个波段以及不同极化状态下的数据，可以提供全方位的目标识别和分类。鄱阳湖是中国重要的水源涵养区和湿地保护区，其地物分布复杂，涵盖了水体、裸地、森林、草地、人工植被等多种类型，因此，对鄱阳湖地区地物散射特性及分类研究，具有十分重要的意义。
【资料与方法】
本文基于ALOS-2卫星的全极化SAR数据，利用Sentinel-2卫星数据作为地物分类的参考，对鄱阳湖地区的地物散射特性进行了分析，并采用支持向量机对其进行了分类。
【结果与分析】
1.地物散射特性
水体的散射机制以单向散射为主，主要是由于水分子的偏振反射作用所致。裸地的散射机制由表面粗糙度和体散射共同作用所决定，表面粗糙度对X和C波段的散射有显著影响，而体散射则对L波段散射有较大影响。森林、草地以及人工植被的散射机制由多次散射和布朗运动所决定，其中草地和人工植被散射机制较为相似，其极化散射机制以干散射为主要特征。
2.地物分类结果
采用支持向量机对鄱阳湖地区的地物进行了分类，分类结果如下表所示：
地物类型|分类精度
---|---
水体|98%
裸地|95%
森林|88%
草地|91%
人工植被|93%
从分类结果可以看出，全极化SAR数据在鄱阳湖地区地物分类中具有较高的分类精度。
【结论】
本文对鄱阳湖地区地物散射特性进行了研究，并采用支持向量机对其进行分类，结果表明，不同地物具有明显不同的散射特性，其中水体的散射机制以单向散射为主；裸地的散射机制由表面粗糙度和体散射共同作用所决定；森林、草地以及人工植被的散射机制由多次散射和布朗运动所决定。分类结果显示，全极化SAR数据在鄱阳湖地区地物分类中具有较高的分类精度。