中文标题：众源数据辅助的高分辨率 SAR 影像控制点自动提取与校正方法研究

英文标题：Research on Automatic Control Point Extraction and Correction Method for High-Resolution Synthetic Aperture Radar Imagery Assisted by Multi-source Data

来源期刊：雷达学报

基金项目：国家自然科学基金(42221002, 42171432)，上海市科技计划项目(2024CSJZN01300)，中央高校基本科研业务费专项资金资助

作  者：向俞明^{1, 2}, 白植达¹, 陈锦杨³, 洪中华³, 刘世杰^{1, 2}, 童小华^{1, 2}

作者单位：1. 同济大学测绘与地理信息学院 上海 200092
2. 上海市航天测绘遥感与空间探测重点实验室 上海 200092
3. 上海海洋大学信息学院 上海 201306

摘  要：控制点作为遥感影像定位精度提升的核心基准，其空间分布特征与几何质量直接影响正射校正的可靠性，是保障多源影像融合、变化检测及定量反演精度的关键基础。针对传统角反射器布设成本高、实施难度大，难以满足全球应用需求的问题，以及现有异源控制点(如光学影像和激光测高数据)因与合成孔径雷达(SAR)影像存在显著模态差异，难以兼顾精度与鲁棒性的问题，该研究提出一种基于众源数据的高分辨率SAR影像控制点自动提取方法，并构建了基于控制片的高精度正射校正技术框架。本方法充分利用城市环境中广泛分布的杆状人造地物特性：在光学影像中，这类地物呈现本体-阴影协同结构特征，在SAR影像中则表现为十字形强散射响应。首先利用开源机场跑道数据校正谷歌光学影像，建立平面基准框架；进而通过光学-SAR影像匹配点与立体SAR影像匹配点的协同平差解算，实现不同升降轨立体SAR影像的初始定位优化；最终结合道路和停车场矢量数据提取感兴趣区域，采用信杂比检测算法识别强散射点，并通过点目标分析与立体定位技术获取控制点的三维空间坐标。基于控制点坐标对立体SAR影像的残余平面误差进行修正后，可生成不同升降轨SAR影像的控制片数据。通过采用多个区域的高分三号升降轨SAR影像开展控制点提取验证，结果表明：基于聚束模式立体SAR影像提取的控制点三维定位精度达亚米级，基于提取的控制点和控制片实现了测试影像的正射校正，通过角反射器和机载激光点云真值验证，结果发现测试影像定位精度提升显著，其中聚束模式定位误差为1.78像素，超精细条带模式为1.09像素，精细条带模式为0.82像素，较传统光学参考影像匹配校正方法精度提升了47.2％, 49.3％和37.4％。本研究创新性地引入众源信息辅助SAR控制点提取和升降轨SAR控制片构建，突破光学参考底图匹配校正的精度瓶颈，为高分辨率SAR影像精确定位与联合处理提供了可推广的新路径。

全文链接： https://radars.ac.cn/cn/article/doi/10.12000/JR25141