建筑物Ku波段極化SAR成像仿真及損毀評(píng)估特征分析

龐 雷 張風(fēng)麗* 王國(guó)軍 劉 娜 邵 蕓 張家萌 趙鈺川 龐 蕾

①(中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院 北京 100094)

②(中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 北京 100049)

③(中科衛(wèi)星應(yīng)用德清研究院浙江省微波目標(biāo)特性測(cè)量與遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖州 313200)

④(北京建筑大學(xué) 北京 100044)

1 引言

建筑物損毀評(píng)估在災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)中十分重要。合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)憑借其不受光照和天氣條件影響的特點(diǎn)，在災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)與災(zāi)后救援應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。利用SAR進(jìn)行建筑物損毀評(píng)估，能夠敏感地識(shí)別受災(zāi)區(qū)域目標(biāo)的幾何結(jié)構(gòu)，獲取粗糙元的空間分布及高度維特征，從而對(duì)建筑物損毀程度進(jìn)行描述。然而，由于SAR圖像成像機(jī)理的特殊性，以及城市目標(biāo)、場(chǎng)景幾何結(jié)構(gòu)與空間關(guān)系的復(fù)雜性，SAR圖像解譯與城市損毀目標(biāo)損毀信息的提取仍有較大的困難[2]。

近年來(lái)，隨著SAR硬件多極化能力的增加，極化SAR為建筑物損毀評(píng)估提供了更多的可能性。與傳統(tǒng)SAR相比，極化SAR極大地提高了對(duì)目標(biāo)散射信息的獲取能力，為更加深入地研究目標(biāo)散射機(jī)理提供了重要依據(jù)。因此，基于極化特征的建筑物損毀評(píng)估方法逐漸成為了研究的重點(diǎn)[3—7]。當(dāng)前，研究人員已經(jīng)基于各類極化分解方法開(kāi)展了廣泛的研究并取得了豐碩的成果。比如，Sato等人[8]應(yīng)用Cloude-Pottier分解方法分析了2011年?yáng)|日本大地震中石卷地區(qū)建筑物的受損情況，從整體上揭示了損毀地區(qū)的極化散射機(jī)理。Watanabe等人[9]利用ALOS和 PiSAR數(shù)據(jù)對(duì)地震前后的極化參數(shù)和散射機(jī)制做了對(duì)比分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)提出了一系列能夠檢測(cè)災(zāi)害信息的極化參數(shù)和極化特征。Zhai等人[10,11]還利用改進(jìn)的Yamaguchi分解方法分別對(duì)2010年玉樹(shù)地震主要震區(qū)與東日本大地震主要震區(qū)進(jìn)行了快速建筑物損毀制圖研究。Guo等人[12]結(jié)合H-α分解與圓極化相關(guān)系數(shù)對(duì)玉樹(shù)地震建筑物受損情況進(jìn)行了評(píng)估。而Sun等人[13]基于雙波段(X與P波段)的CASMASAR影像探討了損毀建筑物的紋理特征，并引入了5種常見(jiàn)的紋理描述符。Zhao等人[14]則進(jìn)一步探討了圓極化相關(guān)系數(shù)與紋理特征結(jié)合的損毀評(píng)估方法。

總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前基于極化特征的建筑物損毀評(píng)估研究已經(jīng)涵蓋了各種各樣的極化分解模型與方法[15]，但由于極化SAR數(shù)據(jù)獲取的限制，當(dāng)前的研究主要集中在L波段[16]與C波段[3]，部分研究探討了P波段[10]以及X波段[8]的損毀建筑物極化特征情況。為了進(jìn)一步加深對(duì)SAR圖像損毀建筑物極化特征的理解并豐富其它波段下SAR圖像損毀建筑物的極化特征應(yīng)用，本文進(jìn)行了建筑物Ku波段極化SAR仿真實(shí)驗(yàn)。

本文利用中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所研建的微波特性測(cè)量與仿真成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行仿真成像實(shí)驗(yàn)，獲取了Ku波段極化SAR圖像。通過(guò)對(duì)SAR圖像進(jìn)行極化分解，分析了建筑物損毀前后的極化散射特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Yamaguchi分解得到的去定向后的體散射分量、二次散射分量占比，以及Touzi分解得到的αs1分量對(duì)于建筑物損毀評(píng)估具有較好的指示意義。

2 Ku波段極化SAR成像仿真實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)獲取

2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

Ku波段極化SAR成像仿真利用微波特性測(cè)量與仿真成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所研建，位于浙江省德清縣，是目前亞洲唯一、性能先進(jìn)、功能高度集成的大型微波遙感基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)科學(xué)裝置。其在24 m×24 m×17 m空間內(nèi)構(gòu)建了純凈無(wú)干擾的微波測(cè)試環(huán)境，精確的軌道系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)天線與待測(cè)目標(biāo)之間定量化的相對(duì)位置與相對(duì)運(yùn)動(dòng)控制，能夠獲取待測(cè)目標(biāo)在0.8～20 GHz頻率范圍內(nèi)的連續(xù)微波波譜特征，同時(shí)可以完成對(duì)典型組件-目標(biāo)-場(chǎng)景的微波特性全要素(多波段、全極化HH/HV/VH/VV、多角度0°～90°、全方位向0°～360°)微波特性測(cè)量與SAR成像仿真。平臺(tái)的內(nèi)部照片和具體參數(shù)如圖1和表1所示。

2.2 建筑物損毀前后Ku波段仿真成像實(shí)驗(yàn)

首先，本文利用近似真實(shí)建筑物材料制作了某真實(shí)建筑物目標(biāo)的三維縮比模型，如圖2所示。該建筑物實(shí)際長(zhǎng)130 m，寬75 m，高50 m，具有軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。為了契合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的大小，以便于進(jìn)行仿真成像模擬實(shí)驗(yàn)，本文按照1:50倍縮比制作建筑物目標(biāo)三維縮比模型。在實(shí)際災(zāi)害中，建筑物的損毀情況會(huì)十分復(fù)雜，僅憑一個(gè)三維縮比模型無(wú)法概括所有的損毀情況。因此，本文參照實(shí)際災(zāi)害中建筑物損毀的一些典型特征，如二面角結(jié)構(gòu)破壞、垂直裂紋、水平裂紋、局部破碎、整體倒塌等對(duì)建筑物縮比模型進(jìn)行了破壞，以較好地模擬建筑物目標(biāo)真實(shí)的損毀狀態(tài)。

圖1 微波特性測(cè)量與仿真成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)景Fig.1 Microwave characteristic measurement and simulation imaging science experiment platform interior view

接著，利用微波特性測(cè)量與仿真成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了建筑物目標(biāo)Ku波段SAR仿真成像。實(shí)驗(yàn)中，入射角定義為微波饋源相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)水平方向的夾角(本實(shí)驗(yàn)中固定為50°)，方位角定義為目標(biāo)模型與轉(zhuǎn)臺(tái)北方向的夾角，如圖3所示。首先把完好的建筑物目標(biāo)縮比模型放置到轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的360°旋轉(zhuǎn)進(jìn)行成像，同時(shí)對(duì)方位角與模型位置做好標(biāo)記，完成一個(gè)方位角的測(cè)量后接下來(lái)變換方位角進(jìn)行下一次測(cè)量。然后，對(duì)模型進(jìn)行破壞，將損毀模型放置在對(duì)應(yīng)標(biāo)記處，依次進(jìn)行測(cè)量。損毀前后的兩次測(cè)量，通過(guò)具體的標(biāo)記，確保了模型空間狀態(tài)的一致性，即確保了兩次測(cè)量下建筑物的損毀狀態(tài)為唯一變量。

2.3 建筑物損毀前后Ku波段極化SAR仿真圖像

實(shí)驗(yàn)獲取了50°入射角下，建筑物損毀前后不同方位角(0°,30°,60°,90°,120°,150°,180°)下的Ku波段全極化SAR仿真圖像。仿真圖像的各項(xiàng)參數(shù)如表2所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)量分辨率為5 cm，等效分辨率為2.5 m，過(guò)采樣2倍，即圖像像元大小2.5 cm，對(duì)應(yīng)實(shí)際分辨率1.25 m。

圖2 完好與損毀建筑物縮比模型(1:50倍縮比)Fig.2 Scale model of intact and damaged buildings (1:50)

表1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)功能及性能參數(shù)Tab.1 The function and performance parameters of experiment platform

圖4—圖6分別展示了建筑物損毀前后0°，30°與60°方位角的Ku波段SAR圖像。其中，每幅圖像自左上至右下分別為HH,HV,VH,VV極化，圖像亮度反映了建筑物表面的后向散射系數(shù)(Radar Cross Section,RCS)值，RCS值的范圍如右側(cè)圖例所示。為了便于對(duì)比，同一方位角下建筑物損毀前后的圖例范圍被調(diào)整為一致。從整體上可以看到，實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的仿真SAR圖像質(zhì)量良好，完全符合建筑物一般散射特征，能夠被用于建筑物損毀有關(guān)的進(jìn)一步分析。

圖3 入射角與方位角定義Fig.3 Definition of incidence angle and azimuth angle

表2 仿真圖像指標(biāo)參數(shù)Tab.2 Simulation image index parameters

圖4 0°方位角測(cè)量結(jié)果對(duì)比Fig.4 Comparison of measurement results of 0° azimuth angle

圖5 30°方位角損毀前后測(cè)量結(jié)果對(duì)比Fig.5 Comparison of measurement results of 30° azimuth angle

圖6 60°方位角損毀前后測(cè)量結(jié)果對(duì)比Fig.6 Comparison of measurement results of 60° azimuth angle

通過(guò)對(duì)比同一方位角下建筑物損毀前后的仿真SAR圖像可以發(fā)現(xiàn)：完好建筑物圖像紋理特征明顯，圖像灰度層次分明，與建筑物墻地結(jié)構(gòu)具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系；損毀建筑物圖像則沒(méi)有明顯的紋理特征，呈現(xiàn)為雜亂、隨機(jī)的亮點(diǎn)與墻地具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與完整建筑物的結(jié)構(gòu)沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。

通過(guò)對(duì)不同極化下建筑物損毀前后的仿真SAR圖像可以發(fā)現(xiàn)：建筑物在不同極化方式下的圖像特征具有明顯的差異。損毀前后的建筑物RCS值都呈現(xiàn)出HH＞VV＞HV/VH，其中HH與VV圖像特征更加鮮明，HV與VH圖像則更具有相似性。同時(shí)，在各極化方式下，損毀后的建筑物RCS值較損毀前都有顯著的下降。這意味著采用多極化SAR圖像能更完整地描述目標(biāo)建筑物的結(jié)構(gòu)特征，更有利于進(jìn)行建筑物損毀檢測(cè)。

通過(guò)對(duì)不同方位角下建筑物損毀前后的仿真SAR圖像可以發(fā)現(xiàn)：建筑物目標(biāo)在不同方位向上的圖像特征差異明顯，但總體上完整建筑物都具有相似的圖像特征，損毀建筑物則各不相同。這是由于損毀建筑物墻面結(jié)構(gòu)破損，導(dǎo)致反射截面隨方位角改變發(fā)生了發(fā)生較大變化。同時(shí)，在不同方位角下?lián)p毀后的建筑物RCS值也都較損毀前顯著下降，并且下降程度各不相同。

3 極化分解與損毀評(píng)估指數(shù)提取方法

極化SAR通過(guò)收發(fā)極化狀態(tài)正交的電磁波，能夠獲取目標(biāo)的全極化信息。通過(guò)對(duì)目標(biāo)電磁散射特性的建模與分析，能夠更準(zhǔn)確地理解目標(biāo)極化散射機(jī)理，有助于準(zhǔn)確反演目標(biāo)物理參數(shù)。極化目標(biāo)分解理論在近年不斷發(fā)展，成為極化SAR散射機(jī)理解譯的主流理論工具[17]。對(duì)于建筑物而言，由于建筑物損毀的散射過(guò)程可以看作是一個(gè)隨機(jī)、不確定的過(guò)程，通常采用非相干目標(biāo)分解方法進(jìn)行研究。常見(jiàn)的方法有Freeman-Durden分解[18]、Yamaguchi分解[19]、Cloude-Pottier分解[20]、H/A/α分解[21]以及Touzi分解[22]等方法。

本文利用H/A/α分解、Yamaguchi分解、Touzi分解等常見(jiàn)的極化分解方法進(jìn)行了試驗(yàn)，分析了相比特征值分解參數(shù)、歸一化圓極化相關(guān)系數(shù)(Normalized Circular polarization Correlation Coefficient,NCCC)以及各類極化分解參數(shù)。鑒于Yamaguchi分解充分考慮了城市與復(fù)雜地形的反射不對(duì)稱性，Touzi分解則充分考慮了旋轉(zhuǎn)不變性，更能有效反映建筑物目標(biāo)損毀前后的散射特征，因此著重對(duì)二者結(jié)果進(jìn)行了分析與論述。

Yamaguchi分解是一種可用于非方位向?qū)ΨQ地物的四分量模型，其考慮了城市和其他復(fù)雜地形的反射不對(duì)稱情況[19]，常被用于建筑物結(jié)構(gòu)和損毀的表述。Yamaguchi分解的模型為

式中，C為該像元的協(xié)方差矩陣；Cs,Cd,Cv,Ch分別為表面散射、二次散射、體散射和螺旋體散射協(xié)方差矩陣；fs,fd,fv,fh分別為表面散射分解系數(shù)、二次散射分解系數(shù)、體散射分解系數(shù)和螺旋體散射分解系數(shù)。

由于地形起伏或人造建筑物方位布局會(huì)引起極化方位角偏移，而受此影響，量測(cè)到的極化相干矩陣又會(huì)對(duì)極化參數(shù)分解造成影響。因此，要想去除上述影響，往往需要對(duì)Yamaguchi分解做極化方位角補(bǔ)償處理，又稱去定向處理[23,24]。從S矩陣到S0矩陣的去定向旋轉(zhuǎn)公式為

Yamaguchi分解得到的四分量結(jié)果分別為二次散射、螺旋散射、面散射與體散射分量。本文對(duì)各分量進(jìn)行了試驗(yàn)，以探討其在建筑物損毀評(píng)估應(yīng)用中的潛力。為了消除建筑物目標(biāo)縮比模型在試驗(yàn)平臺(tái)中方位布局的影響以及衡量極化方位角補(bǔ)償在損毀評(píng)估指數(shù)提取中的有效性，試驗(yàn)還對(duì)比分析了去定向處理和未去定向處理的四分量結(jié)果。

鑒于二次散射主要源于完整的墻-地結(jié)構(gòu)，而損毀的建筑物則會(huì)由于不同的損毀程度造成不同破損狀態(tài)的墻-地結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生其他各類散射。若定義二次散射分量占比為二次散射分量占總的四分量的比值：

式中，Dbl,Hlx,Odd,Vol分別代表二次散射分量、螺旋散射分量、面散射分量、體散射分量。由于二次散射分量占比描述了完整的墻-地結(jié)構(gòu)在建筑物中的占比狀況，那么隨著建筑物的損毀，二次散射分量占比應(yīng)該隨之下降。本文對(duì)二次散射分量占比進(jìn)行了試驗(yàn)，以驗(yàn)證真實(shí)情況下的二次散射分量占比與猜想是否一致。

Touzi分解則是一種針對(duì)Cloude-Pottier分解對(duì)于特定散射機(jī)制散射類型的模糊性提出的一種旋轉(zhuǎn)不變(roll-invariant)的非相干分解方法[22]。Touzi分解的模型為

其中i=1,2,3，包括了主要、中等和低散射成分。其中每一個(gè)相干散射機(jī)制都可以用散射角αs，散射相位φαs和代表目標(biāo)散射對(duì)稱度的τ的極坐標(biāo)軸來(lái)表示。歸一化特征值λi表示每一個(gè)相應(yīng)的特征向量i所代表的散射機(jī)制的相對(duì)能量。

Liu等人[25]基于ALOS PALSAR數(shù)據(jù)研究了Touzi分解各分量在L波段的分布規(guī)律，結(jié)果表明αs1,φαs1與|τ2|對(duì)建筑物區(qū)域比較敏感。因此，本文重點(diǎn)分析了αsi,φαsi,τi(i=1,2,3)等九分量結(jié)果，以同L波段結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

4 結(jié)果與分析

通過(guò)對(duì)建筑物損毀前后Ku波段50°入射角不同方位仿真SAR圖像進(jìn)行不同的極化分解，得到了相應(yīng)的極化分量。為了便于分析，我們?cè)诟鞣轿幌蛏先×烁鞣至康钠骄?。?shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比特征值分解參數(shù)、NCCC,H/A/α分解，Yamaguchi分解與Touzi分解結(jié)果規(guī)律性顯著，更能有效反映Ku波段建筑物目標(biāo)損毀前后的散射特征。

4.1 Yamaguchi分解結(jié)果分析

總的來(lái)說(shuō)，同一建筑物在Ku波段的極化方位角平均值在不同方位上各不相同，但損毀后的極化方位角明顯都更趨于0。這是由于極化方位角反映了一定的地形信息，隨著建筑物的損毀，地形坡度趨于平緩。就四分量結(jié)果而言，在去定向前，損毀前后的四分量結(jié)果在各方位向上都不具有明顯的規(guī)律性；在去定向后，損毀前后的四分量結(jié)果在各方位向上開(kāi)始呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。其中，體散射分量分布與和二次散射分量占比分布尤為顯著。

從圖7可以看到去定向后的體散射分量的值在損毀前后都較去定向前的值大，同時(shí)經(jīng)去定向處理后的體散射分量在各方向位上都呈現(xiàn)出損毀后大于損毀前的狀態(tài)。這是由于去定向處理消除了極化方位角的影響，而建筑物在損毀后墻-地結(jié)構(gòu)破損、組織破碎化、各類建筑介質(zhì)愈加混合、多路徑效應(yīng)增加，導(dǎo)致?lián)p毀后的建筑物體散射增加。所以在實(shí)際應(yīng)用中，體散射分量分布也對(duì)建筑物損毀有指示意義。

相較體散射分量，從圖8可以看到去定向后的二次散射分量占比在各個(gè)方位向上都呈現(xiàn)出損毀后明顯低于損毀前的狀態(tài)，即與體散射分量相反。這與本文一開(kāi)始預(yù)計(jì)的結(jié)果一致，是由于建筑物損毀后，完整的二面角減少，二次散射減少，二次散射分量占比理應(yīng)降低。但是因?yàn)闃O化方位角的影響，去定向前無(wú)法較好地表現(xiàn)出來(lái)，而去定向后有了良好的表現(xiàn)。事實(shí)上，簡(jiǎn)單地旋轉(zhuǎn)去定向，不能有效實(shí)現(xiàn)大方位角下建筑物偶次散射分量的補(bǔ)償。這就是為什么圖8(b)損毀后曲線在90°出現(xiàn)了很大的下降?？偠灾?，在實(shí)際的建筑物損毀評(píng)估應(yīng)用中，應(yīng)該先對(duì)目標(biāo)建筑物數(shù)據(jù)進(jìn)行去定向處理，然后再進(jìn)行Yamaguchi分解，以利用二次散射分量占比進(jìn)行損毀評(píng)估。

4.2 Touzi分解結(jié)果分析

總的來(lái)說(shuō)，雖然同一建筑物在Ku波段損毀前后的九分量整體分布規(guī)律性并不強(qiáng)，但是其中的αs1分量表現(xiàn)出了顯著的規(guī)律性，能夠有效地被用于建筑物損毀評(píng)估應(yīng)用中。圖9展示了αs1分量與|τ2|分量的分布情況。

圖7 去定向前后的體散射分量分布Fig.7 Distribution of Vol before and after disoriented

圖8 去定向前后的二次散射分量占比分布Fig.8 Distribution ofRs before and after disoriented

圖9 建筑物損毀前后αs1與|τ2|的分布Fig.9 Distribution ofαs1 and|τ2| before and after building damage

建筑物在損毀前后的αs1平均值在各方位向上都明顯表現(xiàn)出損毀前大于損毀后的特點(diǎn)，這與Liu等人[25]利用L波段ALOS POLSAR數(shù)據(jù)取得的研究結(jié)果相一致。這是由于αs1反映了區(qū)域雷達(dá)信號(hào)與建筑物結(jié)構(gòu)交互時(shí)的主要散射類型，而二次散射作為交互時(shí)最主要的散射機(jī)制在建筑物損毀后有著顯著的降低。所以，反映在αs1的平均值上時(shí)，就是各方位向上建筑物損毀前后αs1平均值的顯著降低。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，|τ2|雖然在各方位向上有一定的波動(dòng)，但平均值都顯著小于|τ1|,|τ3|，并趨于0。這也與L波段已有的研究結(jié)果[25]趨于一致，原因是實(shí)驗(yàn)采用了純建筑物模型，而在純建筑物區(qū)域中，|τ2|的值會(huì)較小并趨于0。因此，|τ2|雖然無(wú)法較好地指示建筑物損毀評(píng)估，但是有利于純建筑物區(qū)域的識(shí)別。

4.3 與X波段結(jié)果的對(duì)比分析

本文實(shí)驗(yàn)測(cè)量所用的微波特性測(cè)量與仿真成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有多波段工作能力，在進(jìn)行Ku波段觀測(cè)時(shí)，本文也進(jìn)行了X波段的散射測(cè)量。圖10為X波段建筑物損毀前后去定向Yamaguchi分解體散射分量、二次散射分量占比和Touzi分解αs1分量的分布規(guī)律。通過(guò)與圖7—圖9所示的Ku波段有關(guān)結(jié)果對(duì)比可以看出，Ku波段提取得到的體散射分量、二次散射分量占比和αs1分量比X波段更敏感地反映了建筑物損毀情況，這是因?yàn)镵u波段波長(zhǎng)較短，相比長(zhǎng)波長(zhǎng)觀測(cè)，對(duì)細(xì)小結(jié)構(gòu)特征更敏感。

對(duì)比結(jié)果還可以看到，去定向的二次散射分量占比在Ku波段與X波段的分布特征都十分顯著，這也表現(xiàn)了去定向后的二次散射分量占比在兩個(gè)波段具有較好的泛化性，十分適合多波段的應(yīng)用。

圖10 X波段建筑物損毀前后體散射分量、二次散射分量占比與αs1分量的分布Fig.10 Distribution of Vol,Rs andαs1 before and after building damage in X band

5 結(jié)論

本文利用微波特性測(cè)量與仿真成像科學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了Ku波段極化SAR仿真成像實(shí)驗(yàn)，在簡(jiǎn)要分析了建筑物損毀前后的圖像特征之后，借助H/A/α分解、Yamaguchi分解、Touzi分解等極化分解方法探討了建筑物損毀前后Ku波段極化特征的分布規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)表明，就Yamaguchi分解而言，去定向后的體散射分量分布和二次散射分量占比分布相比去定向前在各方位向上都呈現(xiàn)出損毀前后差異明顯的規(guī)律，特別是去定向后的二次散射分量占比在各方位向上損毀后都顯著低于損毀前。這意味著，去定向的Yamaguchi分解的體散射分量與二次散射分量占比能被較好地應(yīng)用于建筑物損毀評(píng)估。對(duì)于Touzi分解而言，實(shí)驗(yàn)室仿真得到的損毀前后Ku波段的極化參數(shù)分布與星載L波段的極化參數(shù)分布有著一致的規(guī)律性。其中，αs1分量較好地反映了建筑物損毀前后的狀況。實(shí)驗(yàn)還表明，Ku波段比X波段的極化特征規(guī)律性更強(qiáng)，同時(shí)去定向的二次散射分量占比在兩個(gè)波段具有較好的泛化性。在接下來(lái)的研究中，我們會(huì)進(jìn)一步研究探討如何將仿真實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果用于SAR衛(wèi)星圖像的分析以更好地進(jìn)行建筑物損毀評(píng)估。