机载多波段多极化干涉SAR测图系统简介
机载多波段多极化干涉SAR测图系统(以下简称SARMapper)是"我国西部1:50,000地形图空白区测图工程"支持的国家重大测绘科技专项"机载多波段多极化干涉SAR测图系统"的重要成果.
该专项面向西部测图等国家重大工程与应用需求,立足自主创新,在提升国内P波段极化SAR与X波段干涉SAR传感器系统性能的基础上,重点突破复杂地形及稀少控制区域雷达影像高精度地形测绘,SAR影像地物解译与判读,以及SAR传感器,POS系统,智能导航系统的高效集成等核心技术,形成自主知识产权的机载多波段多极化干涉SAR测图系统,显著提升我国SAR遥感数据获取与处理能力,实现业务化运行,形成服务于国家重大应用需求的机载SAR测图技术体系,推动机载SAR遥感产业化发展.
该专项由中国测绘科学研究院牵头,联合中国科学院电子学研究所,中国电子科技集团公司第三十八研究所,武汉大学,中国科学院对地观测与数字地球科学中心,中飞通用航空公司,四维航空遥感有限公司等单位承担.经过子系统研制,系统软硬件集成,系统调试和测图试验几个主要阶段,SARMapper现已具备实际运行能力.
SARMapper由机载多波段多极化干涉SAR数据获取集成系统(以下简称数据获取系统),SAR测图软件系统,SAR数据预处理与分发系统等三部分组成,可以实现X波段干涉SAR测图和P波段极化SAR测图,精度可达到1:10,000,1:50,000地形图要求.
玉树地震发生后,国家测绘局紧急调用SARMapper执行了灾情信息获取与评估任务.4月14日下午接到任务后,15日上午数据获取系统就到达了指定机场并立即开展数据获取工作.经过两架次飞行,顺利获取了约2000平方公里的1米和0.5米分辨率的X波段干涉SAR数据及1米分辨率P波段极化SAR数据.同时,利用SARMapper的测图工作站完成了这批数据的快速纠正和灾情信息解译及评估,提供给相关部门和单位,用于指导抗震救灾的决策指挥工作.
系统此次测图试验的目的是利用机载多波段多极化干涉SAR测图系统开展1:10000,1:50000雷达航空摄影与测图试验,对该系统进行验证.按照完整测绘生产工艺流程,选择有光学影像可对比的区域,并结合西部测图工程横断山脉测区相类似地形区域,来测制1:10000,1:50000测图产品.经过近4个月的努力,在各承担单位的协作配合下,选择了包括平原,丘陵和高山地,地形起伏与西部测图工程横断山脉区域类似的秦岭地区作为测图试验区和定标场,完成了从数据获取到地图成果生产全流程的SAR影像测图试验.利用不同飞行高度(3000-10000米)分别同步获取的多分辨率X波段干涉SAR数据,P波段极化SAR数据,POS数据以及地面获取的GPS基准站和地标点数据,解决了低精度DEM辅助精化干涉SAR测量,双立体SAR提取DEM,X波段和P波段SAR正射影像数据融合,立体SAR制作DLG等多项关键技术,用多侧视方向SAR数据融合生产了DEM,DOM和DLG成果.针对地形复杂区域的叠掩,阴影等雷达影像测图难题,制定了基于多方向数据融合的困难地区雷达影像测图的科学合理的工艺流程,形成了雷达影像测图的生产作业软件,可用于西部横断山脉区域雷达影像测图.系统获取了试验区1200km2范围内0.5米,1米,2.5米和5米分辨率的X波段干涉SAR和P波段极化SAR影像,影像质量良好,系统运行稳定;测制的1:10,000和1:50,000比例尺DOM,DEM和DLG产品的精度均符合相关国家和行业标准的要求,可投入西部测图工程1:50,000地形图的生产应用.