基于GAMMA的差分干涉測(cè)量算法研究
本文選題:GAMMA + 差分干涉測(cè)量 ; 參考:《山東科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:差分干涉測(cè)量技術(shù)在我國起步較晚,但近三十多年來發(fā)展迅猛。從最初的應(yīng)用于地震、火山活動(dòng)的監(jiān)測(cè),到逐漸成熟和研究深入將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至地面沉降、山體滑坡等細(xì)微的地表形變。地表形變與人們的生命財(cái)產(chǎn)生活安全息息相關(guān),利用差分干涉測(cè)量技術(shù)監(jiān)測(cè)區(qū)域地表沉降是一種新興便捷有效的監(jiān)測(cè)方法,優(yōu)勢(shì)突出,具有重要的研究意義。相較于傳統(tǒng)的大地測(cè)量技術(shù),差分干涉測(cè)量技術(shù)工作覆蓋面積大、能全天時(shí)、全天候工作,受雨、霧等惡劣天氣的影響小;穿透性強(qiáng),能夠穿透云層、煙塵、雪層甚至地表植被等傳統(tǒng)光學(xué)傳感器成像困難的地區(qū)獲取地表信息;其成像不僅能夠記錄后向散射信息,還可記錄相位信息,在地表信息提取方面表現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì)。主要研究內(nèi)容包括:1)分析合成孔徑雷達(dá)的成像原理,介紹合成孔徑雷達(dá)圖像的主要特征,闡述干涉測(cè)量技術(shù)中干涉相位的形成原理和干涉測(cè)量原理。2)針對(duì)D-InSAR中涉及的各階段的算法,研究了單視復(fù)影像的配準(zhǔn)、生成干涉圖、基線估計(jì)、相位解纏和相位差分等的算法。利用GAMMA軟件通過二軌法開展D-InSAR的應(yīng)用及分析。3)針對(duì)二軌法、三軌法和四軌法這三種差分干涉測(cè)量技術(shù)的處理方法,闡述其各自的工作流程。利用拉斯維加斯數(shù)據(jù),進(jìn)行了不同方法結(jié)果的對(duì)比分析。針對(duì)三軌法處理不同像對(duì)的問題,著重對(duì)比分析了地形像對(duì)和差分像對(duì)在不同算法中的效率。4)基于一維、二維相位解纏原理,深入研究了三大類相位解纏算法:路徑跟蹤的相位解纏算法、基于最小范數(shù)法的相位解纏算法和基于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相位解纏算法。針對(duì)枝切樹區(qū)域增長法和基于三角網(wǎng)的最小費(fèi)用流相位解纏算法的,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,并提出了一種基于MATLAB的分析相位解纏效果的評(píng)價(jià)方法,利用BAM數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該評(píng)價(jià)方法的有效性,并應(yīng)用于LasVegas地區(qū)。
[Abstract]:Differential interferometry technology started late in China, but it has developed rapidly in recent 30 years. From the initial application to the monitoring of earthquake and volcanic activity to the gradual maturation and deep research, the research focus will be shifted to ground subsidence, landslide and other minor surface deformation. Surface deformation is closely related to people's life and property life and security. Using differential interferometry to monitor regional surface subsidence is a new convenient and effective monitoring method with outstanding advantages and important research significance. Compared with traditional geodetic techniques, differential interferometry has a large area of coverage, can work all day, all weather, and is less affected by bad weather, such as rain and fog; it is highly penetrating and can penetrate clouds, smoke, dust, etc. The traditional optical sensors such as snow layer and surface vegetation are difficult to obtain surface information, which can not only record backscattering information, but also record phase information, showing a great advantage in surface information extraction. The main research contents include: (1) analyzing the imaging principle of synthetic Aperture Radar (SAR), introducing the main characteristics of SAR image, This paper describes the principle of interferometric phase formation and interferometric measurement in interferometry. (2) aiming at the algorithms of each phase involved in D-InSAR, the algorithms of registration, interferogram generation, baseline estimation, phase unwrapping and phase difference grading of single view complex image are studied. Using GAMMA software to develop the application and analysis of D-InSAR through the two-rail method. 3) aiming at the processing methods of the three differential interferometric techniques, the two-rail method, the three-track method and the four-track method, their respective workflows are expounded. By using Las Vegas data, the results of different methods are compared and analyzed. Aiming at the problem of processing different image pairs by the three-track method, the efficiency of topographic image pair and differential image pair in different algorithms is compared and analyzed. 4) based on the principle of one-dimensional and two-dimensional phase unwrapping, Three kinds of phase unwrapping algorithms are studied in detail: phase unwrapping algorithm based on path tracking, phase unwrapping algorithm based on minimum norm method and phase unwrapping algorithm based on network planning. In this paper, an experimental analysis is carried out on the dendritic tree region growth method and the minimum cost flow phase unwrapping algorithm based on triangulation, and an evaluation method based on MATLAB is proposed to analyze the phase unwrapping effect. The validity of the evaluation method is verified by BAM data and applied to LasVegas area.
【學(xué)位授予單位】:山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:P642.26
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1785386
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