InSAR相位解缠算法研究与应用

发布时间：2017-04-29 11:10

  本文关键词：InSAR相位解缠算法研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤炭地下开采所引起地面沉降和塌陷是矿山开采区常见的一种破坏性灾害,采空区的地面塌陷不仅会影响当地的经济发展,而且还会对人民的生命财产安全造成威胁。因此,对矿区及周边沉降进行有效监测和沉降规律研究具有重要意义。传统的沉降监测方法有水准测量和GPS测量,但这两种方法都有很大的局限性。合成孔径雷达干涉测量(In SAR)技术是一个极有发展潜力的新型卫星对地观测技术,能够实现大范围、全天时、全天候、快速获取数据的优势,有着广泛的应用领域和实用价值。但In SAR信号处理过程中得到的是[-π,+π)之间的相位主值,要获得地面点的高程信息,需对缠绕的相位进行解缠,恢复被模糊掉的整数倍周期相位。解缠精度直接影响着高程信息或形变结果的好坏,因此如何获得高精度的解缠相位对于In SAR的数据处理及其应用尤为重要。基于此,本文重点研究三种经典相位解缠算法,并基于混合蛙跳算法提出了一种改进相位解缠算法。主要的研究成果如下:(1)分析了路径跟踪、最小二乘和基于网络规划的相位解缠算法的特点及适用性。在进行相位解缠时,可根据数据特点,选择合适的相位解缠算法。(2)针对经典的Goldstein枝切法的不足,基于混合蛙跳算法,构建了一种新的相位解缠方法。同时基于Matlab平台利用模拟数据和不同波段的真实数据对改进算法进行研究及验证,研究结果表明,该算法是一种比较有效的解缠算法。(3)基于MATLAB语言开发了一套相位解缠系统。在数据处理模块中加入图像操作、质量评价等可视化操作模块,并在系统中实现改进算法和其他常用相位解缠算法的对比分析。(4)利用时序D-In SAR技术获取了南屯煤矿9310工作面在采动期间引起的地表形变信息,得到了下沉盆地的动态演变过程。并通过水准测量数据对D-In SAR监测精度进行了分析,分析结果表明D-In SAR技术能满足一般矿区沉陷监测的要求。
【关键词】：InSAR 相位解缠 残差点 蛙跳算法
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD327;TN958
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-26
• 1.1 研究背景及意义17-18
• 1.2 In SAR系统发展与应用现状18-22
• 1.3 相位解缠国内外研究现状22-24
• 1.4 研究内容及结构安排24-26
• 2 合成孔径雷达干涉测量原理26-34
• 2.1 In SAR技术基本原理26-28
• 2.2 D-In SAR技术基本原理28-30
• 2.3 影响产品精度的因素分析30-33
• 2.4 本章小结33-34
• 3 相位解缠算法及评价指标34-50
• 3.1 相位解缠原理34-35
• 3.2 基于路径跟踪的相位解缠算法35-38
• 3.3 基于最小二乘的相位解缠算法38-44
• 3.4 基于网络规划的相位解缠算法44-48
• 3.5 相位解缠算法评价指标48-49
• 3.6 本章小结49-50
• 4 改进相位解缠算法分析与评价50-74
• 4.1 蛙跳算法基本思想50-55
• 4.2 基于混合蛙跳算法的相位解缠方法55-56
• 4.3 模拟数据实验及分析56-59
• 4.4 真实数据实验及分析59-65
• 4.5 改进算法的普适性检验65-68
• 4.6 In SAR相位解缠软件开发68-73
• 4.7 本章小结73-74
• 5 In SAR技术在矿区的应用74-82
• 5.1 研究区概况与实验数据74-75
• 5.2 实验数据处理及分析75-81
• 5.3 本章小结81-82
• 6 结论与展望82-84
• 6.1 结论82-83
• 6.2 不足与展望83-84
• 参考文献84-89
• 作者简历89-91
• 学位论文数据集91

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：334748