合成孔径雷达图像精准处理 尤红建,付琨 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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尤红建，付琨 著

图书标签:

• 合成孔径雷达
• SAR图像处理
• 图像处理
• 雷达遥感
• 信号处理
• 微波遥感
• 精密处理
• 算法
• 尤红建
• 付琨

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030311689

商品编码：29658916446

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：合成孔径雷达图像精准处理

定价：68.00元

作者：尤红建,付琨

出版社：科学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787030311689

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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《合成孔径雷达图像精准处理》由尤红建、付琨所著，系统地介绍了合成孔径雷达（SAR）图像精准处理的技术原理和实验结果。首先简单讲述了SAR的基本原理、图像特点和发展现状；然后以SAR图像精准处理为主线，重点阐述了SAR图像的几何精校正处理、SAR图像配准处理、SAR图像的变化检测处理以及利用SAR图像进行高程等专题信息提取方法。本书是作者近年来在ＳＡＲ图像精准领域的研究成果总结，内容具体翔实。

内容提要

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《合成孔径雷达图像精准处理》由尤红建、付琨所著，系统地介绍了合成孔径雷达(syntbeticapertureradar，SAR)图像精准处理的技术原理和实验结果。首先，简单讲述了SAR的基本原理、图像特点和发展状况；然后，以SAR图像精准处理为主线，重点阐述了SAR图像的几何精校正和正射校正处理、SAR图像配准处理、SAR图像的变化检测处理以及利用SAR图像进行高程、建筑物等专题信息提取。
《合成孔径雷达图像精准处理》是作者近年来在SAR图像精准处理领域的研究成果总结，内容具体翔实，适合于从事遥感、测绘、图像处理等领域的科学和工程技术人员参考使用，也可作为高等院校相关专业的教学和研究资料。

目录

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前言
章SAR图像原理和发展
1．1 SAR的基本原理和特点
1．1．1 SAR成像基本原理
1．1．2 SAR图像的特点
1．1．3 SAR应用的主要特性
1．2 SAR系统的发展现状
1．2．1 星载SAR的发展概述
1．2．2 日本PALSAR
1．2．3 意大利COSMO SAR系统
1．2．4 德国TerraSAR-X系统
1．2．5 加拿大RadarSat-2
1．2．6 我国SAR的发展
参考文献
第2章SAR图像的几何精校正
2．1 星载sAR图像的几何精校正
2．1．1 星载SAR的对地定位模型
2．1．2 星载SAR校正计算中病态方程的求解
2．1．3 星载SAR的对地定位的精度
2．2 星载SAR图像GCP自动匹配方法
2．2．1 选取图像片，建立GCP库
2．2．2 基于轨道参数的区域粗匹配
2．2．3 基于归一化互相关的局部精匹配
2．2．4 试验和结论
2．3 星载SAR图像对地定位的严密共线方程模型
2．3．1 等效焦距的严密计算
2．3．2 斜距图像转化成严密中心投影图像的改化
2．3．3 基于中心投影模型的SAR图像定位
2．3．4 基于GCP的SAR图像对地定位精度试验和对比
2．4 SAR图像几何校正的实现策略
2．4．1 分块校正算法
2．4．2 灰度重采样方法
2．5 星载SAR图像正射校正
2．5．1 地形起伏对SAR的影响
2．5．2 利用GCP和DEM的正射校正
2．5．3 组合图像模拟和精配准的星载SAR直接正射校正
2．6 基于通用成像模型的星载SAR图像校正
2．6．1 通用成像模型
2．6．2 RPC模型参数求解
2．6．3 RPC模型参数的直接求解
2．6．4 基于GCP点精化参数的RPC定位
2．7 机载高分辨率SAR图像几何校正
2．7．1 基于GPS的机载SAR直接对地定位原理
2．7．2 SAR图像自动定位的实现流程
2．7．3 实际定位精度的检验
2．7．4 误差传播和定位精度分析
2．8 机载InSAR数据的直接几何校正处理
2．8．1 成像几何坐标直接转换地理坐标
2．8．2 SAR侧视成像的采样不均处理
2．8．3 机载InSAR数据的处理
参考文献
第3章SAR图像配准处理
3．1 基于SIFT算法的SAR图像自动配准
3．1．1 引言
3．1．2 SIFT算法基本原理
3．1．3 基于SIFT特征向量的特征点自动匹配
3．1．4 基于SIFT算法的SAR图像自动配准
3．2 基于SURF算法的SAR图像自动配准
3．2．1 SURF算法特征原理
3．2．2 SAR图像提取SUFR特征点和同名点匹配
3．2．3 SAR图像SURF、算法自动配准试验
3．3 多时相星载SAR图像精配准
3．3．1 基于Harris算法提取SAR图像的特征点
3．3．2 基于归一化相关系数匹配的同名特征点提取
3．3．3 基于TIN小面元的精配准
3．3．4 精配准试验和精度
参考文献
第4章SAR图像的变化检测
4．1 SAR图像变化检测原理
4．2 SAR图像变化检测的基本方法
4．2．1 图像差值法
4．2．2 图像比值法
4．2．3 相关系数法
4．2．4 直方图比较法
4．2．5 图像熵的方法
4．2．6 变化区域的提取
4．2．7 试验和结论
4．3 基于分布差异的SAR变化检测
4．3．1 SAR图像的统计分布模型
4．3．2 基于皮尔逊模型反演SAR分布模型
4．3．3 基于高斯分布的差异指数计算
4．3．4 基于瑞利分布的差异指数计算
4．3．5 对数正态分布下的交叉熵差异指数计算
4．3．6 韦布尔分布下的交叉熵差异指数
4．4 基于Edgeworth逼近的SAR图像统计模型
4．4．1 Chebyshev多项式
4．4．2 Edgeworth逼近
4．4．3 Edgeworth逼近SAR图像分布的试验
4．5 基于Edgeworth逼近的SAR变化检测
4．5．1 基于交叉熵的差异计算
4．5．2 基于积分图像的高效计算
4．5．3 星载SAR变化检测试验
4．6 变化检测的尺度效应
4．6．1 多尺度SAR序列图像的构建
4．6．2 不同尺度上变化差异指数的变化情况
4．6．3 样本窗口尺度对变化检测的影响
4．6．4 渐进聚焦的变化检测方法
4．7 多尺度联合分割优化的sAR变化检测
4．7．1 联合多尺度分割
4．7．2 基于分割斑块的差异指数计算
4．7．3 试验和结论
4．8 变化区域的自动提取
4．8．1 CFAR基本原理
4．8．2 差异分布模型
4．8．3 基于差异分布模型提取变化区域的阈值
参考文献
第5章基于SAR图像的信息提取
5．1 基于SAR图像对提取DEM
5．1．1 SAR提取DEM的发展历史
5．1．2 SAR提取DEM的原理
5．1．3 SAR图像对同名点匹配
5．1．4 同名点三维位置的解算
5．1．5 基于SAR图像对提取DEM的试验
5．2 基于高分辨率SAR提取建筑物
5．2．1 基于SAR／InSAR的建筑物提取的发展
5．2．2 建筑物的几何模型
5．2．3 建筑物SAR成像几何结构分析
5．2．4 基于L型叠掩结构提取建筑物
参考文献
彩图

作者介绍

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文摘

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序言

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遥感影像精细解译与应用 简介： 本书深入探讨遥感影像的精细解译理论与技术，旨在为读者提供一套系统、全面的知识体系，以应对日益复杂的遥感数据处理与应用需求。随着高分辨率遥感技术的飞速发展，遥感影像包含的信息量呈爆炸式增长，传统的粗放式解译方法已难以满足实际需求。本书将聚焦于如何从海量数据中提取更为精准、细致的地物信息，并将其应用于不同领域，展现遥感技术的强大潜力。 核心内容概述： 本书内容紧密围绕遥感影像的精细解译展开，从基础概念到高级应用，层层递进，力求内容严谨，逻辑清晰。 第一部分：遥感影像基础与预处理 在深入探讨精细解译技术之前，充分理解遥感影像的基础知识是必不可少的。本部分将系统介绍遥感的基本原理、成像机制以及不同类型遥感器的特性，包括光学遥感、微波遥感（如合成孔径雷达SAR）等。我们将重点讲解影像的几何特性，如空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率和幅宽，并分析这些特性对解译精度的影响。 随后，本书将详细阐述遥感影像的预处理流程，这是实现精细解译的关键前提。这包括： 辐射定标与校正： 消除传感器自身误差和大气影响，使影像的亮度值能够真实反映地物表面反射率，为定量分析奠定基础。我们将介绍不同的大气校正模型及其适用性。 几何校正： 消除影像的几何畸变，包括系统几何畸变（如扫描误差、平台姿态变化）和地形引起的几何畸变。我们将重点讲解多项式纠正、地形相关纠正（RPC）、精密轨道数据（POD）纠正等方法，并强调不同纠正方法的精度差异及选择依据。 影像融合： 将不同传感器、不同分辨率的影像进行融合，以获得兼具高空间分辨率和高光谱分辨率的影像，从而增强地物细节和光谱特征的辨识能力。本书将介绍多种融合算法，如 IHS（Intensity-Hue-Saturation）变换、PCA（主成分分析）变换、小波变换等，并分析其优缺点。 影像增强： 通过调整影像的灰度分布、对比度等，突出地物特征，便于人眼观察和后续解译。我们将探讨直方图均衡化、对比度拉伸、空间域滤波（如均值滤波、中值滤波、高斯滤波）以及频率域滤波等技术。 第二部分：精细解译理论与方法 本部分将是本书的核心，系统性地介绍遥感影像的精细解译理论与方法。我们将从传统的解译方法入手，逐步深入到当前最前沿的技术。 传统解译方法： 目视解译： 尽管是传统方法，但其重要性不容忽视。我们将详细讲解目视解译的要素，如色调、纹理、形状、大小、阴影、空间关系等，并结合实例说明如何利用这些要素进行地物识别。 面向对象图像分析（OBIA）： 区别于面向像素的传统方法，OBIA将影像分割成具有相似属性的对象（如建筑物、农田、水体等），然后对这些对象进行特征提取和分类。本书将深入讲解影像分割的算法（如多尺度分割、模糊分割）以及对象特征的构建，如几何特征、纹理特征、光谱特征等，并介绍基于规则和机器学习的分类方法。 面向对象的图像分类（OOIC）的高级应用： 特征工程： 详细介绍如何为不同地物类型构建更为精细化的特征集，包括多尺度特征、光谱指数、纹理特征（如GLCM、LBP）以及形状特征（如紧凑度、长宽比）等。 分类器选择与优化： 深入分析常用的分类器，如随机森林（Random Forest）、支持向量机（SVM）、决策树（Decision Tree）等，并讲解如何针对遥感影像特点进行参数优化，以获得更高的分类精度。 时序影像分析： 利用同一区域不同时期的多景影像，提取地物动态变化信息。本书将介绍如何进行影像配准、变化检测（如图像相减、变化向量分析、主成分分析）以及地物变化趋势分析。 基于深度学习的精细解译： 卷积神经网络（CNN）在遥感影像解译中的应用： 深度学习是当前遥感影像解译领域最活跃的研究方向之一。本书将详细介绍CNN的基本原理，并重点讲解其在遥感影像分类、目标检测（如Faster R-CNN, YOLO）、语义分割（如U-Net, DeepLab）等方面的应用。 数据增强与模型训练： 强调高质量训练数据的获取与构建，以及多种数据增强技术（如旋转、翻转、裁剪、颜色抖动）在提高模型鲁棒性方面的作用。 注意力机制与迁移学习： 介绍如何利用注意力机制增强模型对关键区域的关注，以及如何利用迁移学习解决遥感数据量不足的问题。 高分辨率遥感影像的精细解译挑战与技术： 建筑物提取： 重点关注建筑物轮廓提取、屋顶类型识别、建筑物高度估算等。 道路网络提取： 探讨如何从高分辨率影像中准确提取不同等级的道路，并进行网络化处理。 植被分类与健康评估： 深入分析植被光谱特征，利用高光谱影像或多光谱影像进行精细的植被类型划分，并评估植被健康状况。 水体边界提取与变化监测： 关注河流、湖泊、海岸线等水体边界的精确提取，以及其动态变化监测。 第三部分：遥感影像精细解译的应用 精细解译的最终目的是服务于实际应用。本部分将展示遥感影像精细解译在各个领域的成功应用案例，帮助读者理解理论与技术如何转化为实际价值。 城市规划与管理： 城市扩张监测与分析： 通过对城市建成区、绿地、水域等要素的精细提取和变化分析，评估城市扩张模式，为城市可持续发展提供决策支持。 城市基础设施精细测绘： 包括建筑物信息（高度、面积、用途）、道路网络、公共服务设施等的精确测绘，为城市管理和应急响应提供基础地理信息。 城市热岛效应分析： 结合热红外遥感数据，分析城市地表温度分布，识别热点区域，为缓解热岛效应提供科学依据。 环境保护与资源监测： 土地利用/土地覆盖（LULC）变化监测： 精确识别和量化不同土地利用类型的变化，如森林砍伐、湿地退化、耕地非粮化等，为生态环境保护和资源可持续利用提供信息。 森林资源调查与管理： 精细提取森林类型、树种、蓄积量等信息，监测森林火灾、病虫害发生情况，辅助森林可持续经营。 水资源监测与管理： 精确测量地表水体面积、水体变化趋势，监测灌溉用水，评估水资源承载能力。 自然灾害监测与评估： 快速准确地提取灾害影响范围，如洪水淹没区域、地震损毁建筑、滑坡区域等，为灾害救援和灾后重建提供决策依据。 农业生产与管理： 农作物分类与面积估算： 精确识别不同作物类型，估算种植面积，为农业生产计划和产量预测提供信息。 作物长势监测与产量预测： 利用植被指数、光谱特征等，监测作物生长状况，预测产量，辅助精准农业管理。 病虫害监测与预警： 通过分析作物光谱特征的变化，早期发现病虫害迹象，为及时采取防治措施提供预警。 地质勘探与矿产资源开发： 地质构造解译： 从遥感影像中识别断层、褶皱等地质构造，辅助地质调查和矿产资源勘探。 矿产蚀变带识别： 利用多光谱或高光谱影像的特征，识别矿产蚀变矿物，圈定有利的找矿区域。 军事与安全应用： 目标识别与监测： 在军事侦察、反恐等领域，高分辨率遥感影像的精细解译能够实现对特定目标（如军事设施、交通节点）的精确识别和持续监测。 战场态势感知： 快速更新战场地形地貌信息，识别敌方活动，为作战决策提供支持。 第四部分：展望与挑战 本书最后将对遥感影像精细解译技术的未来发展趋势进行展望，并探讨当前面临的挑战。 多源数据融合： 整合光学、SAR、LiDAR、GNSS等多种遥感数据，实现信息互补，提升解译精度和应用范围。 三维重建与分析： 利用倾斜摄影、多角度SAR等技术，实现地物的三维建模，并进行三维空间分析。 实时处理与智能决策： 发展更高效的算法，实现遥感影像的实时处理，并与人工智能技术结合，形成智能决策支持系统。 “最后一公里”的挑战： 如何将高精度的解译成果更便捷、高效地集成到实际业务流程中，解决成果应用中的“最后一公里”问题。 数据隐私与安全： 随着遥感数据分辨率和覆盖范围的不断提升，数据隐私和安全问题也日益凸显，需要进一步研究和规范。 总结： 本书致力于为广大遥感从业者、研究人员、学生以及对遥感技术感兴趣的读者提供一份高质量的参考。通过系统学习本书内容，读者将能够掌握遥感影像精细解译的核心理论和先进技术，并将其有效地应用于解决实际问题，推动遥感技术在各行各业的深入发展。我们希望本书能够激发读者对遥感科学的浓厚兴趣，并为其在该领域的学习和研究提供坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格，说实话，很有一些老派学者的风范，文字密度极高，几乎没有可以跳读的“水词”。每一个句子都像是经过精密的计算才落笔的，信息量饱和到了极致。我花了将近两周的时间才勉强啃完前三章，主要是因为书中引用的文献和理论深度远超我此前的预期。作者对于信号处理基础知识的复习部分处理得非常克制，没有浪费篇幅去赘述大家耳熟能详的内容，而是直接切入核心算法的改进点和创新之处。尤其在论述数据压缩和噪声抑制的章节时，作者巧妙地融合了最新的机器学习范式，这种跨学科的视角令人耳目一新。不过，这也带来了一个挑战：对于非本专业出身的读者，可能需要同时备着几本更基础的教材来辅助理解，否则很容易在某个关键的数学推导上卡住，进而影响整体的学习进度。这本书的价值在于其前沿性和深度，它更像是一本面向研究人员的“工具箱”，而不是面向入门者的“导游手册”，非常适合那些希望在特定技术点上深挖的专业人士。

评分☆☆☆☆☆

这本书的学术视野非常开阔，它显然不是闭门造车的结果，而是建立在广泛的国际合作和前沿成果基础上的系统性总结。我注意到书中对不同国家和研究机构在这一领域取得的关键突破都有所提及，并且能够清晰地梳理出技术演进的时间脉络。作者在构建知识体系时，采用了模块化的设计思路，使得读者可以根据自己的需求，有针对性地选择感兴趣的部分进行深入学习。例如，如果你只关注目标识别，可以直接跳转到特定的章节，而无需被其他内容打断。这种高度的灵活性是很多传统教材所不具备的。此外，书中对于不同处理流程的优缺点对比分析，做得极其客观和公正，没有盲目推崇最新的技术，而是基于大量的实证数据进行量化评估。这使得读者在面临实际工程选择时，能够基于扎实的对比基础做出审慎的决策，而不是盲目追逐“热门”算法。这本书真正体现了批判性思维在科研工作中的重要性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实吸引人，封面采用了深邃的蓝色调，配以抽象的几何图形，给人一种既专业又富有科技感的印象。初翻阅时，我就被其中清晰的排版和合理的章节布局所折服。作者在导言部分用了相当大的篇幅来阐述其研究背景和技术路线，虽然对我这个初学者来说，有些概念还需要反复咀嚼，但那种严谨的学术态度是毋庸置疑的。书中大量的图表制作得极为精良，线条清晰，标注详尽，使得复杂的数学模型和算法流程得以直观地展现。我特别欣赏作者在引入新技术时所展现的深度思考，他们不仅仅是罗列公式，而是深入剖析了每一步处理背后的物理意义和数学原理。这种细致入微的讲解，让原本枯燥的理论学习过程变得相对顺畅，为后续的实践操作打下了坚实的基础。当然，对于一些高级用户来说，或许会觉得基础铺垫略显冗长，但对于我这种希望系统性掌握该领域知识的人而言，这种循序渐进的方式无疑是最佳的选择。书籍的纸张质量也很好，即便是长时间翻阅，也不会有刺眼的反光，长时间阅读下来眼睛的疲劳感也减轻了不少。

评分☆☆☆☆☆

从整体的阅读体验来看，这本书的“深度感”是压倒性的。它要求读者具备一定的预备知识，但回报也是巨大的。作者在文字中流露出的对该领域未来发展趋势的深刻洞察，是我在其他同类著作中较少见到的。例如，在探讨数据融合和多源信息解译的章节中，作者大胆预测了未来几年传感器网络将如何重塑传统的成像分析范式，这些前瞻性的思考让人深受启发。书中对于算法实现效率的讨论也相当到位，这对于资源受限的嵌入式系统或实时处理场景至关重要，作者没有回避计算复杂度这样的“硬骨头”问题，而是提供了多套权衡方案。这本书的价值，我认为不仅在于它传授了“如何做”，更在于它引导了读者去思考“为什么这样才能做得更好”。它像是一次高质量的学术对话，推动读者跳出既有的思维定式，去探索更深层次的科学问题。这本书无疑会成为我未来几年内工作和研究案头必备的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在处理实际案例时展现出了极强的实用性。它不是停留在理论层面空谈，而是紧密结合了实际采集到的SAR数据进行分析和验证。书中穿插了大量的“处理实录”，这些实录不仅展示了不同参数设置下成像结果的差异，还非常坦诚地指出了现有方法在处理极端条件（如复杂地表形貌或强电磁干扰）时的局限性。我特别喜欢作者在讨论分辨率提升技术时的那种“工匠精神”，他们没有简单地套用成熟的流程，而是深入到相位校正和多通道融合的细节中去打磨。阅读这些章节时，我仿佛能感受到作者在实验室里反复调试参数、对比结果的执着。这种“做中学”的记录方式，极大地增强了教材的可信度和操作指导性。对于我们这些需要将理论转化为实际工程应用的工程师来说，这本书的“手把手”指导比空泛的理论说教要宝贵得多。唯一的小小遗憾是，部分高分辨率图像的展示效果因为印刷条件的限制，未能完全展现出其应有的锐利度，这一点稍显可惜。