学术贡献

  1. 博士毕业论文(题目:雷达极化中的理论问题)得到了国际上一些著名极化专家(美国的Boerner教授和Mott教授、法国的Pottier教授、德国的Lunuburg博士、日本的山口芳雄教授、英国的Bebbington教授、波兰的Czyz博士)的高度评价。1999年10月在法国图卢兹(Toulouse)的法国空间研究中心(CNES)所召开的ESA-CEOS-MRS'99国际会议上,Boerner教授在所作的综合报告中推荐了10套文献为所有从事极化雷达及其应用的研究机构所应该收集的资料,而杨的博士毕业论文被列为其中之一。目前博士论文已被国际著名的学者们Boerner教授、Mott教授、Pottier教授、Lunuburg博士、山口芳雄教授、Bebbington教授、Czyz博士等人多次引用。
  2. 提出了雷达目标共零点和目标共零点空间的概念,给出了利用散射矩阵求出雷达目标共零点的方法,给出了目标共零点空间的性质,相关的论文分别发表在《Electronics Letters》1998年第 5期和《IEEE Trans. Geosci. and Remote Sensing》2001年第2期上。极化理论方面的权威Boerner教授称这是近期值得注意的研究进展之一。
  3. 指出了Huynen分解法的缺点,证明了Huynen分解方法的不稳定性。利用最小二乘法和牛顿迭代法,提出了两种稳定的分解方法。计算结果表明,采用我们提出的方法可以很好地提取出Mueller矩阵。这方面相关论文发表在《IEICE Trans.Commun.》1998年第6期上。日本山口芳雄教授将该方法写入了他的教材《ポ - ラリメトリ ッ クレ - ダ入門コ - ス》中。另外,还提出了一种修正的Huynen分解方法,该方法既能克服Huynen方法的缺点,还能保持Huynen计算简单的有点。相关论文发表在《IEEE Geosci. and Remote Sensing Letters》2006年第3期上。美国海军实验室的Lee博士(著名Lee滤波的提出者)和法国的Pottier教授在他们合写的专著《Polarimetric Radar Imaging》中详细介绍了杨健在目标分解方面的工作,并称之为“杨分解定理”。
  4. 给出了四种不同情况下相对最优极化问题的新的数值求解方法,并对于独立极化状态情形建立了一种新的数学模型。这些方法或直接给出了关于最优极化的计算公式,或给出了很简便实用的数值方法。采用我们的方法所需要的计算量大大低于他人的方法的计算量。此外,还提出了广义相对最优极化的概念,给出其数学模型及求解方法。相关论文分别发表在《IEEE Trans. Geosci. and Remote Sensing》2000年第2期、《IEICE Trans. Commun.》1997年第10期及1999年第1期、《IEEE Geosci. and Remote Sensing Letters》2004年第3期上。法国Rennes第一大学的Pottier教授在他们研制开发的极化SAR应用系统软件中采用了本人提出的数值方法。《IEEE Trans. Geosci. and Remote Sensing》的审稿人在审稿意见中写到:“It is a very outstanding paper, which introduces new concepts and results. ..., The determination procedure of ..., presented in this paper, is really original. ” ( 这是一篇非常优秀的论文 , 可以从中引出新的概念和结果 . ..., 本文所提出的方法是真正原创的)。美国阿拉巴马州大学Mott教授的专著《Remote Sensing with Polarimetric Radar》出版前,特邀本人对其中的关于最优极化一章的内容予以审阅和评论。他在信中说道:“I wish to request your assistance on my chapter on Optimal Polarizations. Wolfgang Boerner and I are agreed that you are probably more highly qualified to read and comment on the chapter than anyone else. … It is critically important to my book, and I do not want to publish the book until some highly-qualified person reads it and provides an analysis of it to me. ”(我希望在关于最优极化这一章中能得到你的协助,Wolfgang Boerner 和我都认为你比其他任何人都更有资格来评审该章。 … 这对我的书是非常的重要。在一些非常有资格的专家读它并提供一些分析意见之后我才会出版该书)。Mott教授还在他的专著《Remote Sensing with Polarimetric Radar》中详细介绍了杨健所提出的方法,并称该方法比传统的方法更有效。
  5. 证明了雷达目标的特征极化状态之间所存在的数学关系,提出了求解特征极化状态的计算公式,从而大大简化了特征极化状态的求解。相关论文分别发表在《IEEE Trans. Geosci. and Remote Sensing》2003年第3期、《IEICE Trans.Commun.》1997年第10期、《Electronics Letters》1999年第12期上。
  6. 提出了庞加莱球上的等功率曲线的概念,并由此导出了极化雷达接收功率的分布情况,从而可以看出雷达目标的特征极化状态在庞加莱球上的产生过程。相关论文发表在《IEEE Trans. Geosci. and Remote Sensing》2003年第3期上。此外,还给出了多站极化雷达天线极化的优化模型及求解方法,相关论文发表在《Electronics Letters》2000年第19期上。
  7. 提出了等相位曲线的概念,从理论上证明了自然目标散射矩阵的副对角线元素的相位是不稳定的,由此可知该相位信息不能被用于描述目标的特征。此前,美国的Ulaby教授等人虽然通过实验发现了副对角线元素的相位不稳定这一现象,但一直没人能够在理论上给予解释。相关论文发表在《IEICE Trans.Commun.》2002年第6期上。
  8. 提出了目标的旋转周期及准周期的概念,证明了很多不同的目标可以有相同的散射矩阵,从而说明用单一的散射矩阵进行“严格的”目标识别是不可能的,同时也说明了 Huynen 的目标特征极化参数不能用于描述复杂目标。相关论文曾为2001年在东京召开的AP-RASC(亚太平洋地区电波科学会议)特邀论文,后来部分内容发表在《IEICE Trans. Commun.》2002年第2期上。
  9. 在基于极化雷达遥感的目标分类方面及目标检测方面,提出了新的目标特征参数,扩展了极化对比增强模型、与研究生一起引入了新的分类器,相关论文分别发表在《IEEE Geosci. and Remote Sensing Letter》2004年第3期上、《Electronics Letters》2001年第3期、《IEICE Trans. Commun.》2002年第12期及2004年第4期、《中国科学》2005年第10期上、《Electronics Letters》2010年第2期、《IEEE Geosci. and Remote Sensing Letters》2009年第4期、《International Journal of Remote Sensing》2010年第4期、《IEEE Trans. Geosci. and Remote Sensing》2011年第4期上等刊物上,共计二十多篇。
  10. 提出了一种新的极化SAR斑点滤除方法。该方法既能去除噪声斑点,又能很好的保持SAR图像的细节特征,相关论文发表在2004年《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》的第8期上;提出了一种基于模糊方法的干涉SAR数据滤波的新方法,滤波后可大大降低残差点数量,相关论文分别发表在2007年《International Journal of Remote Sensing》第6期上,提出了非局部的极化SAR图像滤波方法,论文发表在2011年《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》的第5期上。

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