机载双天线InSAR系统干涉参数联合定标研究

发布时间：2017-09-29 16:22

  本文关键词：机载双天线InSAR系统干涉参数联合定标研究

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【摘要】：实际作业生产过程中,为了提高机载InSAR获取DEM的精度,每一架次均需布设角反射器,用于干涉参数定标,增加了野外测绘的工作量,耗费了大量的人力物力财力。为此,本文对机载InSAR干涉定标的三维重建模型、干涉敏感度模型和高精度高程连接点的选取展开了深入的研究,提出了一种新的机载双天线InSAR干涉参数联合定标算法,实现一次布标同时标定多架次干涉系统参数,减少了野外布设角反射器的工作量。 本文的主要工作有以下几个方面： (1)三维重建模型。从干涉SAR的基本方程入手,充分利用干涉的基本测量值,在椭球模型和球面电磁波模型的基础上,推导了正侧视模型和斜侧视模型下的地形重建算法。 (2)高程连接点的选取。结合特征点选取算子、最优相关和PS点目标选取思想,以具有明显散射特征且振幅相位稳定为条件,提出了基于特征提取的高程连接点选取算法。试验结果表明,该算法简化了后续选点处理,提高了高程连接点的稳定性和准确性。 (3)干涉敏感度模型。基于目标位置方程建立了干涉敏感度方程,针对机载SAR系统,确定了机载干涉SAR的关键参数,并通过试验验证了适用于机载SAR系统的干涉参数组合方案以及定标器的布设规则。 (4)干涉参数联合定标模型。根据定标点和高程连接点高程精度的差异,给出不同的误差方程,建立了干涉参数联合定标模型,实现一次布标同时标定多架次干涉系统参数。选取玛曲定标场数据进行联合定标试验,验证了模型的实用性和可行性。
【关键词】：机载干涉SAR 联合干涉定标 三维重建模型 高程连接点 敏感度方程
【学位授予单位】：中国测绘科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-9
• 主要缩略语表9-10
• 插图目录10-12
• 表格目录12-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 InSAR技术的发展与应用13-15
• 1.2 研究背景和意义15-17
• 1.3 机载InSAR干涉参数定标的研究现状17-20
• 1.3.1 单场景干涉参数定标算法17-19
• 1.3.2 干涉参数联合定标算法19-20
• 1.4 本文研究内容和结构框架20-23
• 第2章 机载干涉SAR三维重建模型23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 InSAR的测高原理23-26
• 2.2.1 InSAR测高基本原理23-25
• 2.2.2 干涉基线表示形式25-26
• 2.3 常用坐标系统及转换26-28
• 2.4 三维重建算法研究28-34
• 2.4.1 视向量正交分解改进算法29-32
• 2.4.2 正斜侧视模型下的地形重建算法32-34
• 第3章 高程连接点选取算法34-48
• 3.1 引言34-35
• 3.2 基于图像配准的高程连接点选取算法35-40
• 3.2.1 SAR复影像配准常用算法35-37
• 3.2.2 基于图像配准的高程连接点选取算法37-40
• 3.3 基于特征提取的高程连接点选取算法40-48
• 3.3.1 特征点提取40-43
• 3.3.2 PS候选点选取43-45
• 3.3.3 基于特征提取的高程连接点选取算法45-48
• 第4章 干涉参数联合定标算法48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 定标敏感度模型48-53
• 4.3 干涉参数联合定标53-58
• 第5章 试验结果与分析58-78
• 5.1 引言58
• 5.2 试验数据58-60
• 5.3 干涉参数选择60-67
• 5.3.1 干涉参数选择62-65
• 5.3.2 定标器布放规则65-67
• 5.4 高程连接点的选取67-72
• 5.4.1 基于图像配准的高程连接点选取算法验证68-69
• 5.4.2 基于特征提取的高程连接点选取算法验证69-72
• 5.5 干涉参数联合定标72-78
• 5.5.1 两种选点方案干涉参数联合定标73-75
• 5.5.2 单场景和联合干涉定标75-78
• 第6章 总结与展望78-81
• 6.1 总结78-79
• 6.2 展望79-81
• 参考文献81-87
• 发表论文与参与项目87-88
• 致谢88

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