多基线InSAR数据处理技术及应用研究

发布时间：2017-11-25 23:29

  本文关键词：多基线InSAR数据处理技术及应用研究

  更多相关文章： 多基线InSAR 相位解缠 误差补偿 图割 最小二乘

【摘要】：多基线合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术是InSAR发展的一个重要趋势,其核心内容就是融合多个通道的数据进行成像干涉处理以降低数据处理难度,提高数字高程模型(DEM)获取精度。本文就多基线InSAR数据处理技术展开研究,具体研究内容及创新如下:(1)首先研究了多基线最大似然相位解缠算法。通过对单点干涉相位似然函数到多点联合似然函数的分析,介绍了该算法解缠原理,分析了误差来源,总结了该算法特点及适用条件。仿真实验表明该算法具有处理复杂地形的能力但对噪声较为敏感。其次研究了多基线图割相位解缠算法。从模型的建立、能量函数的确定到图割理论的引入分析其解缠原理。通过与单基线图割法和多基线最大似然法的对比仿真实验,指出该算法在高陡变大噪声下具有更高的解缠精度和抗噪性能。(2)提出了一种基于脉冲噪点检测的解缠误差补偿方法。针对上述两算法的解缠误差具有类似脉冲噪声的特性,通过检测初始解缠相位的误差点,用相邻几个像素的中值替换该误差点进行补偿。仿真实验表明该方法原理简单,计算快速,效果显著。(3)提出了一种改进的多基线最小二乘解缠方法。首先研究了多基线最小二乘解缠算法原理,指出其仍然有最小二乘类算法过于平滑和误差较大的固有缺陷。其次推导了解缠误差的求解公式,由此指出通过对误差主值的相位解缠求解误差真实值并加入初始解缠相位进行补偿的技术,阐明采用FFT最小二乘法进行迭代补偿可收敛和提高解缠精度的原因。最后将该补偿技术运用于多基线最小二乘算法中。仿真实验分析表明,该方法充分利用基于FFT最小二乘计算快速性,对解缠误差进行迭代补偿,显著提高多基线最小二乘法的解缠精度,克服原算法的不足。(4)研究了基于MATLAB集群环境的分布式并行处理技术,实现了多基线最大似然相位解缠算法的快速高效的并行处理。采用某机载三基线实测干数据检验了本文研究和改进的多基线相位解缠算法的可行性。结果表明,最大似然法抗噪性差,且受基线长度与干涉相位比值变化影响较大,故效果较差,实用性受质疑;多基线图割法的解缠结果局部细节较清晰,抗噪性好,效果较好。多基线最小二乘法过于平滑,整体偏差较大,局部信息不突出;改进多基线最小二乘一定程度减少解缠误差和平滑作用,提高解缠精度。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.52

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本文编号：1227799