Polsarpro：多角度闡述

一、介紹

Polsarpro是一個針對Polarimetric Synthetic Aperture Radar(PolSAR)數據處理的軟體，由法國國家CNES和CESBIO研究中心主導開發。PolSAR數據的處理特點在於它能夠以不同的極化角度獲取到地物的散射信息，並對散射信息進行提取、分析和高度模擬。Polsarpro可以對多有極化角度、多重頻雷達數據、光學影像數據等進行處理，主要功能有數據處理、相關與協方差矩陣分析等。

二、數據處理

處理PolSAR數據，主要針對的是數據的解壓、格式轉換、數值計算和數據可視化等方面。以下是針對GRD數據的樣例代碼：

polsarpro
--load C:\Projects\data\S1A_IW_GRDH_1SDV_20171013T164530_20171013T164555_019073_01E0DA_6C45.SAFE
--ps-processing true
--pauli
--save collocated_test.tiff
--quit

上述代碼中，polsarpro載入了一張GRD格式的數據。–ps-processing的這一指令標誌PolSAR的數據處理，–pauli指令將數據進行保利疊加並在collocated_test.tiff中保存。顯然，PolSAR圖像擁有更加複雜的散射機制，因此綜合利用極化信息來描述圖像，是比較常見的做法。

三、相關與協方差矩陣分析

相關分析主要通過計算單個像素點上各個極化波段與其它波段之間的相關性係數大小，從而揭示出雷達散射機制的一些特徵。具體的處理代碼如下：

polsarpro
--load C:\Projects\data\image.bin
--correlation 
--output-format ASCII
--output-file log.txt
--quit

上述代碼中，polsarpro載入了一張二進位格式的數據，並使用相關分析獲取了數據的相關係數，並將結果導出到log.txt。該方法還能衡量圖像的同穩定和異穩定性。

協方差矩陣分析通常也是對極化散射機制最常見的分析方法之一。PolSAR數據的協方差矩陣主要分為三類，即對稱性矩陣、純慣性矩陣和任意矩陣。下面是基於對稱性矩陣的處理代碼：

polsarpro
--load C:\Projects\data\image.bin
--covariance 3
--output-format ASCII
--output-file log.txt
--quit

上述代碼中，polsarpro同樣是載入了一張二進位格式的數據，並使用協方差矩陣分析獲取了數據的協方差矩陣，並將結果導出到log.txt。其中，參數3表示計算協方差矩陣的方式是FoP（FP小於3的值表示對稱性矩陣）。

四、總結

Polsarpro是一個專註於處理PolSAR數據的軟體，在數據處理、相關與協方差矩陣等方面均有完整的解決方案。此外，Polsaprp支持多種數據格式和文件的導入和導出，應用方便。雖然在對於極化散射機制的化學成分未能解耦這一問題上還有待提升，但是PolSAR數據處理定量化分析的技術已經更加成熟。