Abstract

Canada’s Earth-observing RADARSAT Constellation Mission (RCM) is intended to serve operational users. The users’ main objectives were to have routinely available high-quality quantitative information about their applications, with large area coverage potential. That two-part requirement was sufficient to establish an innovative synthetic aperture radar (SAR) polarimeter’s end-to-end system profile, the hybrid compact polarimetric (HCP) architecture. HCP’s essential and defining characteristic is circularly polarized transmission. This is sufficient to evaluate the backscatterer Stokes vector, but only half of the scattering matrix elements are measured. Hence image classification methodologies for linearly polarized full- (or quad-) pol (FP) radars that depend on knowledge of all four of the scattering matrix elements if applied to HCP-derived data lead to erroneous results. HCP-appropriate classifications are based on the Stokes vector. Related methods traditionally used for radar astronomy—for which circularly polarized transmission is the norm—are reviewed. Those known methods are extended, bringing to light fundamental characteristics of a polarimetric electromagnetic field. Analysis tools appropriate for HCP’s polarimetric data are introduced. The resulting polarimetric portraits—defined as the Stokes vector of the backscattered field in response to balanced illumination of the scene—from FP and HCP polarimeters are shown to be equivalent.

摘要

加拿大的地球观测RADARSAT星座任务（RCM）旨在为运营用户提供服务。用户的主要目标是定期获得有关其应用的高质量定量信息，并具有大面积覆盖的潜力。这个由两部分组成的要求足以建立一种创新的合成孔径雷达（SAR）旋光仪的端到端系统配置文件，即混合紧凑型偏振（HCP）体系结构。HCP的基本特征是圆极化传输。这足以评估后向散射斯托克斯向量，但是仅测量了一半散射矩阵元素。因此，如果将线性极化全（或四）pol（FP）雷达的图像分类方法应用于HCP衍生的数据，则该方法依赖于所有四个散射矩阵元素的知识，会导致错误的结果。HCP适当的分类基于斯托克斯向量。回顾了传统上用于雷达天文学的相关方法（圆极化传输是常规方法）。扩展了那些已知的方法，从而揭示了极化电磁场的基本特征。介绍了适用于HCP极化数据的分析工具。从FP和HCP旋光仪得到的偏振肖像（定义为响应于场景的平衡照明的后向散射场的斯托克斯矢量）显示为等效的。HCP适当的分类基于斯托克斯向量。回顾了传统上用于雷达天文学的相关方法（圆极化传输是常规方法）。扩展了那些已知的方法，从而揭示了极化电磁场的基本特征。介绍了适用于HCP极化数据的分析工具。从FP和HCP旋光仪得到的偏振肖像（定义为响应于场景的平衡照明的后向散射场的斯托克斯矢量）显示为等效的。HCP适当的分类基于斯托克斯向量。回顾了传统上用于雷达天文学的相关方法（圆极化传输是常规方法）。扩展了那些已知的方法，从而揭示了极化电磁场的基本特征。介绍了适用于HCP极化数据的分析工具。从FP和HCP旋光仪得到的偏振肖像（定义为响应于场景的平衡照明的后向散射场的斯托克斯矢量）显示为等效的。揭示极化电磁场的基本特征。介绍了适用于HCP极化数据的分析工具。从FP和HCP旋光仪得到的偏振肖像（定义为响应于场景的平衡照明的后向散射场的斯托克斯矢量）显示为等效的。揭示极化电磁场的基本特征。介绍了适用于HCP极化数据的分析工具。从FP和HCP旋光仪得到的偏振肖像（定义为响应于场景的平衡照明的后向散射场的斯托克斯矢量）显示为等效的。