fa کالیبراسیون هندسی تصاویر SAR به منظور حذف خطاهای ناشی از توپوگرافی سطح زمین فتوگرامتری و سنجش از دور Photo&RS پژوهشي Research <p dir="RTL">با توجه به هندسه تصویربرداری تصاویر <span dir="LTR">SAR</span>، این تصاویر شامل خطاها یا اعوجاجاتی هندسی هستند که باعث می‌شود اطلاعات تصاویر دارای خطا باشند، لذا باید تصاویر کالیبراسیون هندسی شوند. از آن جاییکه رادارها به‌صورت پهلونگر تصویربرداری می‌کنند، خطاهایی نظیر سایه، کوتاه&shy;شدگی<a href="#_ftn1" name="_ftnref1" title=""><span dir="LTR">[1]</span></a> و همپوشانی<a href="#_ftn2" name="_ftnref2" title=""><span dir="LTR">[2]</span></a> به وجود می‌آید. برای اینکه بتوان این خطاها را تصحیح کرد، باید اطلاعاتی در ارتباط با موقعیت سنجنده، هندسه تصویربرداری و ارتفاع هدف نسبت به بیضوی در دسترس باشد. در این مقاله روشی برای تصحیح هندسی تصاویر <span dir="LTR">SAR</span> پیشنهاد می&shy;شود که از معادلات اساسی برد و داپلر استفاده می‌کند و برای پیاده&shy;سازی روش مورد استفاده در این مقاله، از تصاویر سنجنده <span dir="LTR">ALOS-PALSAR</span> استفاده می&shy;شود. در این روش، برای زمین مرجع کردن تصویر، از سه نوع مختلف مدل ارتفاعی رقومی <span dir="LTR">DEM</span><a href="#_ftn3" name="_ftnref3" title=""><span dir="LTR">[3]</span></a> منطقه استفاده می&shy;شود که علاوه بر <span dir="LTR">DEM</span>، پارامترهای دقیق مداری سنجنده نیز مورد نیاز است. در روش این مقاله ابتدا مدل ارتفاعی رقومی در راستای برد و آزیموت منتقل می‌شود که با اعمال این فرآیند، خطاهای ناشی از توپوگرافی نظیر کوتاه&shy;شدگی و همپوشانی نیز در این <span dir="LTR">DEM</span> منتقل شده حذف می&shy;شوند. سپس موقعیت تصویر اصلی روی تصویر این <span dir="LTR">DEM</span> پیدا و با استفاده از بازنمونه&shy;برداری با انواع تبدیلات دوبعدی، تصویر اصلی بر روی این <span dir="LTR">DEM</span> منطبق می‌شود. پس از اعمال فرآیندهای مذکور، خروجی تصویری زمین &shy;مرجع شده است که خطاهای هندسی آن حذف شده است. مزیت روش بیان شده در این مقاله، عدم نیاز به هیچ‌گونه نقطه کنترل و همچنین عدم نیاز به پارامترهای وضعیت و دورانی سنجنده است. از آنجاییکه قدرت تفکیک در راستای برد زمینی تصاویر مورد استفاده حدود 30 متر است، تصویر زمین مرجع شده نیز دارای همین قدرت تفکیک بوده و با استفاده از روش ذکر شده در این تحقیق در حالت مسطحاتی دارای دقتی در حدود 20 متر (کمتر از یک پیکسل) و در حالت ارتفاعی 30 متر برآورد می&shy;شود.</p> <div>&nbsp; <hr align="left" size="1" width="33%" > <div id="ftn1"> <p><span dir="RTL">1</span> Foreshortening</p> </div> <div id="ftn2"> <p><span dir="RTL">2</span> Layover</p> </div> <div id="ftn3"> <p><span dir="RTL">3</span> Digital Elevation Model</p> </div> </div> <div> <hr align="left" size="1" width="33%" > <div id="ftn1"> <p></p> </div> </div> <div> <p style="text-align: justify;">Geometric calibration and georeferencing are the most important processes of SAR raw images. Geometric distortions caused by platform instabilities, error in determining the relative height and displacements origin from topography. The prominent errors for the SAR imaging geometry, and target height changes are known as foreshortening and layover. Therefore, in this article our studies were focused on this problem. In order to correct these errors, an independent source of information was required such as imaging from another angle, topographic map or DEM. In this paper, a method for geometric calibration of SAR images is proposed. The method uses Range-Doppler (RD) equations and to implement the method used in this article, two SAR datasets are tested with RD modelling. These datasets are acquired by ALOS PALSAR spaceborne SAR sensor. Test areas covered by these datasets range from flat plains to mountainous areas, which the first dataset located in the border between United States and Mexico and the second one is in Iran. In this method, for the image georeferencing, the appropriate Digital Elevation Model (DEM) and also exact ephemeris data of the sensor is required. In the algorithm proposed in this paper, first digital elevation model transmit to range and azimuth direction. By applying this process, errors caused by topography such as foreshortening is removed in the transferred DEM. Then, the original image is registered to transfer DEM by transformation equations. The output is a georeferenced image without geometric distortions. The advantage of the method described in this article is in eliminating the requirement for any control point as well as the need for attitude and rotational parameters of the sensor. Furthermore, two experiments with different settings are designed and conducted to comprehensively evaluate the accuracy of the SAR georeferencing with RD model. Few experiments are done in this study for various purposes. The first one is to find the best transformation equation among the three types for registering images. In the first experiment the efficacy of three types of transformation equations on georeferencing of ALOS PALSAR images were evaluated with identified check points. To evaluate the accuracy of the georeferenced images, 25 check points in different parts of the image was selected. By comparing the obtained coordinates in georeferenced image and reference points in Google Earth, the RMSE was calculated for these points. In best situation, the planimetry accuracy were 20.11m for dataset A and 19.94m for dataset B and the altimetry accuracy were 30.28m for dataset A and 30.71m for dataset B. Since the ground resolution of multi-look image was 30 meters, the planimetry accuracy achieved in this research is acceptable. The other experiment is to compare the georeferenced SAR images generated from three DEMs to demonstrate the effectiveness of DEM spatial resolution on the accuracy of georeferencing SAR images. In addition we investigated the suitability of three typical DEM datasets for SAR georeferencing in RD model. The experimental results show that the best transferred DEM was obtained from the ASTER DEM of spatial resolution comparable to that of ALOS PALSAR images.</p> </div> <p></p> زمین مرجع کردن, کوتاه شدگی, همپوشانی, سایه, برد - داپلر, مدل ارتفاعی رقومی, معادلات تبدیل Georeferencing, Foreshortening, Layover, Shadow, Range-Doppler, Digital Elevation Model, Transformation Equations 173 185 http://jgst.issgeac.ir/browse.php?a_code=A-10-363-1&slc_lang=fa&sid=1 M. Esmaeilzadeh مجید اسماعیل زاده m.esmaeilzade@ut.ac.ir 10031947532846003157 10031947532846003157 Yes tehran university دانشگاه تهران J. Amini جلال امینی jamini@ut.ac.ir 10031947532846003158 10031947532846003158 No tehran university دانشگاه تهران