SAR系統觀測到的是電磁波入射地球表面後反射（後向散射）的雷達脈衝的強度和相位資訊。這個資訊編碼到雷達座標系統下，即斜距座標系，被記錄下來。在一些應用中，需要將SAR資料從斜距座標系轉到地理座標系。這個過程就是SAR資料的地理編碼（Geocoding）。

圖 SAR資料地理編碼示意圖

      雷達感測器測量的是發射脈衝和接收訊號強度的比，這個比值稱為後向散射。經過輻射定標的後向散射強度資訊，不受SAR資料觀測幾何（不同SAR感測器或不同接收模式）的影響，相當於歸一化到同一標準下，可以進行對比和分析。這個過程就是SAR資料的輻射定標（Calibration）。

根據雷達方程，SAR資料輻射定標的公式為：

公式中：

P_d ——感測器接收到的後向散射強度 

P_t ——傳輸功率、 P_n ——附加功率 、G ^A ——透射和接收天線增益 

G ^E ——雷達接收器的電流增益 、G_p ——處理器常數、R ——距離傳播損耗

 θ_el ——天線仰角、θ_az ——天線方位角 

L ——大氣（La）和系統（Ls）的損耗 、A ——散射面積

總的來說，SAR資料的輻射定標引數包括：散射面積（A）、天線增益（G₂）和距離傳播損耗（R³）。

 為了得到定標所用到的幾何引數，需要輸入DEM檔案，所以在SARscape中，地理編碼和輻射定標的操作是在同一個工具中完成的，在地理編碼的時候可以計算出定標引數。

 定標結果是無量綱的（單位是linear），由於後向散射的量級都比較小，實際工作中便於分析往往會轉成dB的單位，如果要輸出dB為單位的定標結果（10*log10 of the linear value），可以選擇相應單位的定標結果輸出。

定標結果一般採用以下命名：

• Sigma——後向散射係數，就是通常說的散射體反射回來的雷達強度，單位是dB
• Gamma——用入射角歸一化的後向散射係數
• Beta——雷達亮度（反射率）係數

  要輸出某個形式的後向散射係數，也可以通過地理編碼時的引數設定實現。

   下面以Sentinel1資料為例，說明SAR資料地理編碼和輻射定標的操作

第一步，開啟/SARscape/Basic/Intensity Processing/Geocoding/Geocoding and Radiometric Calibration工具。

• 資料輸入（Input Files），輸入哨兵1的強度資料_slc_pwr。可以輸入任何需要地理編碼的資料，軟體預設的篩選條件是_pwr、_gr、_slc、_fil，如果需要做地理編碼的不包含這些字尾，選擇*.*。
• 可選檔案（Option Files），控制點檔案和散射範圍檔案。
• 投影引數（DEM/Cartographic System），輸入DEM檔案或投影資訊提供地理編碼的座標系資訊。若是輸入DEM資料，最後輸出結果預設以DEM投影引數為準。如果不輸入DEM資料，則設定Output Projection。
• 引數設定（Parameters）面板，主要引數（Principal Parameters）
  • 像元大小（X Grid Size）：20
  • 像元大小（Y Grid Size）：20
  • 輻射定標（Radiometric Calibration）：是否進行輻射定標，選擇True就是進行輻射定標。
  • 散射面積（Scattering Area）：選擇輻射定標的話，該引數啟用。散射面積用於輻射定標，有兩個選項，Local Incidence Angle是運算快，對地形起伏大的區域，精度低一些；true area方法運算時間長，精度高。預設的是Local Incidence Angle的方法。
  • 輻射歸一化（Radiometric Normalization）：是否進行輻射歸一化，選擇True就是進行輻射歸一化，要在下面設定歸一化的方法。預設為False。
  • 輻射歸一化方法（Normalization Method）：提供兩個輻射歸一化方法，Cosine correction方法是後向散射變異係數只在距離向做補償；Semi-empirical correction方法是後向散射係數變異係數既考慮了距離向也考慮了地形條件。選擇輻射歸一化不選擇，該引數啟用。
  • 區域性入射角校正（Local Incidence Angle）：是否生成每個像元的入射角檔案。預設為False，不生成。
  • 疊掩/陰影處理（Layover/Shadow）：是否生成疊掩/陰影區域的掩膜檔案，預設為False，不生成。
  • 生成原始幾何（Additional Original Geometry）：是否生成斜距或者地距的定標結果。預設為False，不生成。
  • 輸出型別（Output type）：定標結果的輸出單位，預設為Linear，可以選擇dB，或者兩者都輸出

  圖 地理編碼的主要引數設定

• 輸出檔案（output files），輸出路徑和檔名，預設自動添加了_geo字尾。

單擊Exec執行。完成後，結果在ENVI中自動載入並顯示_slc_pwr_geo資料，拉伸方法選擇SARscape。

圖 地理編碼和輻射定標的結果

如果選擇了輻射定標，檢視_geo資料的DN值，就是sigma後向散射係數，預設得到的是linear的值。

圖 得到的sigma後向散射係數

     預設的輻射定標的結果是sigma，如果要得到gamma或者beta，在Geocoding和Radiometric Calibration面板中的引數設定，選擇Other Parameters引數，設定相應的定標結果。

圖 選擇其他定標結果

      如果設定了gamma 或者beta的定標結果輸出，處理得到的資料就會帶有_sigma、_gamma、_beta的標識。

圖 三種定標結果輸出

     如果輻射定標的結果在後向散射很大的區域存在NaN值，說明該像元的後向散射係數超過了軟體設定的閾值，可以在Geocoding和Radiometric Calibration面板中的引數設定，選擇Other Parameters引數，將Max Value in Calibration引數調大。預設是5。

圖 設定輻射定標最大值的閾值

     資料中若存在海域，如果海域區域的定標結果為NaN，原因是地理編碼和輻射定標時使用的參考DEM中海域沒有值，這種情況下，如果研究區是海域區域，在參考座標系中，使用平均橢球體高程即可。如果研究區不包括海域區域，則不予處理。