高紧致性图论地物分类驱动的复杂场景电磁建模

来源：信号处理杂志 2026年第3期北京时间：

作者：孙惜媛, 何姿, 丁大志

摘要：本文提出一种高逼真合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）成像方法，旨在通过多源数据融合与物理建模提升复杂场景SAR仿真精度。该方法以光学图像地物分类为核心基础，首先，采用改进的图论地物分类方法，对高分辨RGB光学图像进行语义分割，将地物划分为植被、水体、土壤、建筑物等类型，并为每类地物分配唯一标识符，解决传统分类方法在复杂地物边界处的混淆问题；接着，创新性提出基于地理坐标精细匹配的空间映射方法，通过建立光学图像像素与数字表面模型（Digital Surface Model， DSM）网格面元的对应映射关系，实现带编号的光学地物分类图与DSM的高精度空间对齐，确保DSM的每个网格面元均能精准关联对应的地物类型编号；随后，根据不同地物类型的电磁特性，为各编号匹配对应的介电常数，构建物理一致的电磁环境；最后，利用弹跳射线（Shooting and Bouncing Rays， SBR）算法对雷达回波传播过程进行仿真，生成具有空间非均匀介质特性的高逼真SAR图像。数值实验结果表明，该方法可高效生成高逼真SAR图像，能够为大规模SAR仿真和遥感应用提供有效支撑。

关键词：地物分类, 数字表面模型, 空间映射, 弹跳射线, 合成孔径雷达成像