极化SAR几种成像模式

近年来，极化合成孔径雷达(POLSAR)在地物分类、环境监测、目标探测等领域得到了广泛应用。极化SAR通过发射和接收不同极化方向的电磁波来获得目标的极化散射矩阵，进而研究不同地物目标的极化散射特性。目前极化合成孔径雷达根据发射与接收的极化通道的不同可以分为单极化、双极化、简极化、全极化等极化系统。从信息量的角度来说，单极化、双极化、简极化与全极化四种模式所获得的极化信息越来越丰富，然而系统却是越来越复杂。全极化系统受到设计和维护复杂度、功率消耗、覆盖范围及数据下传等因素的影响，它们制约了全极化SAR的应用。

1.单极化

单极化SAR系统具有单一发射通道和单一接收通道，其获得的极化信息为HH或VV，早期合成孔径雷达都是单极化模式的，如美国海洋卫星系列SEASAT、欧洲遥感卫星ERS-1(European remote-sensing satellite, ERS)、日本地球资源卫星JERS-1(Japanese earth resources satellite,JERS)、加拿大卫星Radarsat-1等。

2.双极化

双极化系统具有单一发射通道和双接收通道，有三种不同的模式，获得的极化信息分别为HH/VV或HH/HV或VV/VH。加拿大的Radarsat-2和德国的TerraSAR-X都设有双极化模式。

3.简极化

简极化(compact-pol)是最近发展起来的极化模式，其发射一个极化方向的电磁波，接收两个极化方向的电磁波。根据发射和接收极化波的极化类型，简极化有三种模式：Π/4模式、双圆极化模式和混合极化模式。印度的Mini-SAR、美国的Mini-RF（miniature radio-frequency）探月卫星都采用双圆极化模式，加拿大的雷达卫星星座计划也将采用双圆极化模式列为一种极化选择方式。

4.全极化

全极化系统具有双发射通道和双接收通道，获得的极化信息为全极化信息：HH/HV/VH/HH。特别地，若考虑互易性假设，则接收的信息为HH/HV/VV，称为四极化模式。1985年，NASA/JPL研制成功了第一台机载全极化SAR系统，1994年美国航天飞机SIR-C实现全极化星载SAR，后来日本的先进陆地观测卫星ALOS-PALSAR和加拿大的Radarsat-2都是全极化合成孔径雷达。
注：文章摘选自《合成孔径雷达智能解译》徐丰等著