建筑物目标高分辨率sar图像模拟方法

随着terrasar-x,cosmo-skymed和radarsat-2等高分辨率合成孔径雷达(sar)卫星系统的升空,星载sar图像空间分辨率达到了米级。在这些高空间分辨率sar图像中,单个建筑物结构的散射特征能够得到明显的展现,推动了sar在城市监测中的应用。而城市环境的复杂性给sar图像的解译和应用带来了巨大的挑战,由于sar图像模拟有助于图像的解译和应用,因此城市目标高分辨率sar图像模拟成为一个研究热点。提出了一种基于射线追踪法的图像模拟方法,它能够模拟城市目标sar图像上叠掩、阴影和多次散射等主要特征,非常有利于sar图像的解译。该模拟方法首先构建虚拟sar传感器,发射电磁波射线与场景中三维模型相互作用,并接收回波信号成像,电磁波的传播以及与场景的多次散射在整个过程中都能够被追踪。为了评价该模拟方法的有效性,首先通过模拟平顶屋、尖顶屋模型的sar图像,然后选择国家体育馆和大场景小区三维模型作为输入,将生成的模拟图像与真实terrasar-x聚束模式图像进行比较。结果表明:该模拟器能够模拟城市目标的散射特征并应用于图像的理解和变化检测。