ENVISAT ScanSAR干涉数据处理研究

发布时间：2017-09-27 06:35

  本文关键词：ENVISAT ScanSAR干涉数据处理研究

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【摘要】：星载扫描合成孔径雷达干涉测量是SAR卫星利用扫描模式观测地表从而获取地表几何信息的一种三维测高技术，又被称为ScanSAR干涉测量。和传统InSAR干涉测量相比，虽然其分辨率较低，但是其以宽覆盖、大范围和重返周期短的特点，更利于大范围和大尺度的地表形变监测。随着合成孔径雷达卫星的设备性能和定轨技术的改善和提高，已经发射和即将发射了多颗具有宽幅扫描模式的SAR卫星，这将为宽幅SAR干涉测量的研究提供丰富了数据来源，这也为地震、冰川、洪水、冻土等涉及范围较大的形变监测提供了契机。故而，ScanSAR干涉测量已成为地质灾害测量的一种极具潜力的技术手段，也必将成为InSAR技术的一个研究热点。 虽然宽幅SAR模式是星载合成孔径雷达卫星模式中一种，但是，和传统InSAR相比，，宽幅SAR干涉测量还是在成像模式、成像原理、数据采集方式、干涉测量数据处理过程中存在着很大不同，这其中重点包括图像拼接、分条带处理、配准等。为了将其ScanSAR干涉测量技术应用于宽域形变场的监测，本文系统地研究了星载扫描合成孔径雷达干涉测量的理论和应用，并提出分条带处理的方法和改进的配准加权的条带拼接方法，主要内容包括： （1）回顾总结了ScanSAR干涉测量的国内外研究现状，讨论了相对于传统InSAR，其优势特点，并对其研究目的和研究意义进行了分析。 （2）分析讨论了星载扫描合成孔径雷达的基本理论，包括其成像原理、工作模式、成像参数，ScanSAR的三种常用的成像算法，并对其中改进的SPECAN算法进行详细地介绍。 （3）分析了ScanSAR干涉测量的干涉原理，以及主要关键点的处理方法和改善。这其中包括对大地水准面差距、大气效应、条带拼接等关键点的处理，并对比分析叠片式条带拼接和配准加权拼接两种方法，提出了改进的配准加权方法。在此基础上提出论文的技术路线图。 （4）用ScanSAR干涉测量技术应用于青藏高原研究区域进行实验分析，获得最终改善后的结果，并对改进后的配准加权拼接方法进行了对比分析，说明了改进的配准加权方法的可靠性和有效性，也进一步证明了ScanSAR干涉测量对于大范围、大尺度形变监测的可行性和可靠性。
【关键词】：ScanSAR 干涉测量 分条带处理 改进的配准加权 青藏高原
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P225.1;P236
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究的目的和意义11-13
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势13-15
• 1.3 研究内容及结构安排15-17
• 第2章 星载扫描合成孔径雷达的基本理论17-32
• 2.1 ScanSAR 成像原理17-20
• 2.2 ScanSAR 的成像参数20-24
• 2.2.1 Burst 驻留时间20
• 2.2.2 测绘带宽度20-22
• 2.2.3 分辨率22
• 2.2.4 模糊度22-23
• 2.2.5 多视数23-24
• 2.3 ScanSAR 的成像算法24-30
• 2.3.1 RD 算法24-25
• 2.3.2 改进的 SPECAN 算法25-29
• 2.3.3 ECS 算法29-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第3章 ScanSAR 数据处理过程32-41
• 3.1 ScanSAR 的干涉原理32-34
• 3.2 星载 ScanSAR 数据处理重点处理34-39
• 3.2.1 大地水准面差距的处理34
• 3.2.2 大气效应的影响与处理34-35
• 3.2.3 子条带的拼接35-39
• 3.3 星载 ScanSAR 数据处理流程39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 青藏高原实例分析41-60
• 4.1 实验数据介绍41-44
• 4.1.1 ENVISAT 卫星及宽幅数据的介绍41-42
• 4.1.2 SRTM DEM 数据42-43
• 4.1.3 DORIS 精密轨道数据43-44
• 4.2 青藏高原区域的数据处理过程和分析44-58
• 4.2.1 研究区域介绍44
• 4.2.2 数据处理过程44-52
• 4.2.3 结果分析52-58
• 4.3 本章小结58-60
• 第5章 总结和展望60-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-67

【参考文献】

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本文编号：928175