一种地球同步轨道卫星微波图像分辨率的增强方法
【专利摘要】本发明公开一种地球同步轨道卫星微波图像分辨率的增强方法，涉及微波遥感领域，包括以下步骤：确定卫星微波遥感系统参数；设置目标区域参数；通过过采样获得地球同步轨道卫星对地观测实测数据，利用重采样获得完整的微波遥感图像；使用投影球方法处理微波遥感图像，去除采样过程中因地球曲率引入的图像信息误差；对坐标投影后的图像进行维纳滤波，提高图像空间分辨率；对维纳滤波处理后的图像进行逆傅里叶变换和坐标变换，获得分辨率增强后的图像。利用本发明可以得到分辨率更高的地球同步轨道卫星微波遥感图像，特别适用于位于远离星下点地区、探测跨度较大的图像，实现效率更优，具有更强的适应性和兼容性。
【专利说明】一种地球同步轨道卫星微波图像分辨率的增强方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微波遥感图像处理方法，具体来说，是一种地球同步轨道卫星微波图像分辨率的增强方法。
【背景技术】
[0002]分辨率增强是地球同步轨道卫星微波遥感中图像处理的重要方法，可以提高遥感图像的空间分辨率。地球同步轨道卫星位于距地面36000km轨道，卫星轨道周期与地球自转周期相同，方向一致，且轨道平面与赤道平面重合。地球同步轨道卫星具有高时效性及连续探测的能力，但是由于轨道高度较高，地球同步轨道卫星微波遥感图像通常仅具有较低的空间分辨率。50-70GHZ是地球同步轨道微波遥感中的重要频段，该频段对氧气具有较高的敏感性能够更好地观测大气的垂直结构，同时也能够与其他高频频段结合进行多频段观测。但是，多频段联合观测需要各频段观测数据空间分辨率一致，这就对50-70GHZ频段遥感数据的空间分辨率提出了较高的需求。分辨率增强正是利用低频段图像中的过采样信息重建获的高分辨率图像的一种方法。
[0003]分辨率增强方法包括BG (Backus-Gilbert), SIR (Scatterometer ImageReconstruction)以及维纳滤波。BG方法去除天线方向图影响获得逆矩阵重建亮温数据。SIR方法则通过迭代运算寻找估计亮温的最优解。而维纳滤波则是利用滤波和傅里叶变换理论在频率域对图像进行处理，重建图像亮温。
[0004]目前，这些理论都已在低轨卫星的遥感数据中广泛应用，对于地球同步轨道卫星微波遥感图像目前仅使用过SIR和维纳滤波。但是，由于地球同步轨道卫星天线方向图的瞬时视场会随探测位置变化，降低了维纳滤波分辨率增强效果；SIR方法虽然可以考虑地理几何关系但它需要一定的计算时间进行迭代运算，不利于发挥地球同步轨道高时效性、高连续性的探测优势。因此，如何找到一种具有高计算效率同时又能保证计算精度更好的提高空间分辨率的成为该领域的研究重点。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提出一种地球同步轨道卫星微波图像分辨率的增强方法，它具有计算效率高、适用性强的特点，可以应用于受地球曲率影响的各种地球同步轨道卫星图像的分辨率增强中，特别在探测区域远离星下点地区、探测跨度较大的遥感图像，仍能提高较高的空间分辨率。
[0006]本发明一种地球同步轨道卫星微波遥感图像分辨率的增强方法，通过以下步骤实现:
[0007]步骤一:地球同步轨道卫星微波遥感系统参数与目标区域地理位置参数。
[0008]步骤二:获取微波遥感图像；
[0009]a、获得在地球坐标系中以地球表面点C(X(I，y0)为瞬时视场中心的采样矩阵；
[0010]使用高斯函数近似采样矩阵Ge，并利用空间分辨率:
【权利要求】
1.一种地球同步轨道卫星微波遥感图像分辨率的增强方法，其特征在于:通过以下步骤实现: 步骤一:地球同步轨道卫星微波遥感系统参数与目标区域地理位置参数； 步骤二:获取微波遥感图像； a、获得在地球坐标系中以地球表面点C(X(I，y0)为瞬时视场中心的采样矩阵； 使用高斯函数近似采样矩阵G,并利用空间分辨率:
2.如权利要求1所述一种地球同步轨道卫星微波遥感图像分辨率的增强方法，，其特征在于:步骤二中采样的间隔Λ s小于瞬时视场大小D。
【文档编号】G06T5/00GK103810679SQ201410056715
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】刘大伟, 刘凯, 吕长春, 魏川奇, 苗俊刚 申请人:北京航空航天大学