基于InSAR技術的DEM重建理論與應用研究
發(fā)布時間:2021-01-23 16:19
數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是用一組有序數(shù)值陣列表示地面高程的一種實體地面模型,其可以有效地對地形地貌等地面特性進行空間描述,在科學研究及工程建設中起著重要的作用。InSAR(Synthetic Aperture Radar Interferometry,合成孔徑雷達干涉測量)作為一種先進的空間對地觀測技術,能夠克服常規(guī)DEM獲取方法的低效率、高成本、易受天氣影響等問題,在構(gòu)建DEM方面展現(xiàn)了巨大潛力與優(yōu)勢。特別地,隨著SAR數(shù)據(jù)的不斷豐富,目前InSAR DEM重建的常用方法有基于多基線InSAR的DEM重建和基于串聯(lián)TanDEM的DEM重建,已有眾多學者進行了相關研究,然而這兩種方法在DEM重建過程中仍存在一些關鍵問題未能解決,限制了其進一步的推廣應用。基于此,本文從InSAR重建DEM的基本原理及其精度影響因素出發(fā),提出改進的基于多基線InSAR和TanDEM的DEM重建理論與技術,旨在提高InSAR構(gòu)建DEM的精度。主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)從常規(guī)兩軌法、多基線法以及串聯(lián)TanDEM三部分系統(tǒng)地闡述了近二十年來InSAR技術在DEM...
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
InSAR技術用于全球化地形圖測圖a.SRTM數(shù)據(jù)獲取平臺;b.TerraSAR-X/TanDEM-X
針對 DEM 重建問題,從數(shù)據(jù)的獲取,DEM 重建原理,數(shù)據(jù)處理流程,誤差來源及控制四個方面闡述 InSAR 技術進行 DEM 重建的技術要點。2.1 InSAR DEM 重建基本原理SAR 衛(wèi)星的工作模式可分為交軌干涉測量和順軌干涉測量。交軌干涉測量模式即雷達收發(fā)信號的天線與其搭載平臺飛行方向垂直,基于兩個天線接收到回波的相干性,構(gòu)建同一地物對應在不同影像上的波程差異與地形或地表形變之間的關系式,即可求出地面的地形以及形變信息。目前主要有三種方式實現(xiàn)交軌干涉測量模式:單平臺單天線重復航過,單平臺雙天線單次航過和雙平臺單天線編隊單次航過。順軌干涉測量是指雷達收發(fā)信號的天線與其搭載平臺的飛行方向平行,該模式主要用于海洋洋流觀測,地面動目標檢測等[78],圖 2.1 所示為幾種常見的交軌干涉測量模式。本章將以 InSAR 數(shù)據(jù)處理中最基本的單天線重復軌測量模式為基礎,闡述基于兩軌法的 InSAR DEM 重建基本原理。
圖 2.2 單天線重復軌測量模式示意圖.2 所示,P 為地面目標點,其大地高為 h,H 為主影像 S1 獲取時的大,1R ,2R 為衛(wèi)星天線到橢球面點 P 的距離,設 P' 為位于橢球面且距衛(wèi)星的距離相同的一點(即'1 1R =R ),0B⊥和 B⊥分別為基線 B 在 P線方向上的垂直分量, 為雷達觀測目標點 P 的側(cè)視角, 為基線 B1 2 = R -R ,則有:14π1 -p= Rλ2p4π2 = -RλP與2 P分別為地面點 P 對應在衛(wèi)星 1 與衛(wèi)星 2 中的回波相位,二者之
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TerraSAR-X/TanDEM-X獲取高精度數(shù)字高程模型技術研究[J]. 杜亞男,馮光財,李志偉,朱建軍,彭星. 地球物理學報. 2015(09)
[2]中國余數(shù)定理在雙基線InSAR相位解纏中的應用[J]. 張紅敏,靳國旺,徐青,秦志遠,孫偉. 測繪學報. 2011(06)
[3]甘肅黑方臺黃土邊坡穩(wěn)定性的可靠度分析[J]. 陳春利,邢鮮麗,李萍,李同錄. 工程地質(zhì)學報. 2011(04)
[4]小波-維納組合濾波算法及其在InSAR干涉圖去噪中的應用[J]. 蔡國林,李永樹,劉國祥. 遙感學報. 2009(01)
[5]利用InSAR技術獲取南昆侖DEM[J]. 季靈運,王慶良,崔篤信,胡亞軒,郝明. 工程地球物理學報. 2007(06)
[6]一種基于小波變換的InSAR干涉圖濾波方法[J]. 何儒云,王耀南. 測繪學報. 2006(02)
[7]基于有向窗的自適應SIGMA中值濾波算法[J]. 許才軍,王華,王江林. 武漢大學學報(信息科學版). 2005(10)
[8]使用InSAR建立DEM的試驗研究[J]. 劉國祥,丁曉利,李志林,陳永奇,李志偉. 測繪學報. 2001(04)
博士論文
[1]星載InSAR數(shù)據(jù)處理中的幾個關鍵問題研究[D]. 蔡國林.西南交通大學 2009
碩士論文
[1]基于TerraSAR-X影像的InSAR地表高程重建及區(qū)域形變監(jiān)測關鍵技術研究[D]. 曲菲霏.長安大學 2012
本文編號:2995520
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
InSAR技術用于全球化地形圖測圖a.SRTM數(shù)據(jù)獲取平臺;b.TerraSAR-X/TanDEM-X
針對 DEM 重建問題,從數(shù)據(jù)的獲取,DEM 重建原理,數(shù)據(jù)處理流程,誤差來源及控制四個方面闡述 InSAR 技術進行 DEM 重建的技術要點。2.1 InSAR DEM 重建基本原理SAR 衛(wèi)星的工作模式可分為交軌干涉測量和順軌干涉測量。交軌干涉測量模式即雷達收發(fā)信號的天線與其搭載平臺飛行方向垂直,基于兩個天線接收到回波的相干性,構(gòu)建同一地物對應在不同影像上的波程差異與地形或地表形變之間的關系式,即可求出地面的地形以及形變信息。目前主要有三種方式實現(xiàn)交軌干涉測量模式:單平臺單天線重復航過,單平臺雙天線單次航過和雙平臺單天線編隊單次航過。順軌干涉測量是指雷達收發(fā)信號的天線與其搭載平臺的飛行方向平行,該模式主要用于海洋洋流觀測,地面動目標檢測等[78],圖 2.1 所示為幾種常見的交軌干涉測量模式。本章將以 InSAR 數(shù)據(jù)處理中最基本的單天線重復軌測量模式為基礎,闡述基于兩軌法的 InSAR DEM 重建基本原理。
圖 2.2 單天線重復軌測量模式示意圖.2 所示,P 為地面目標點,其大地高為 h,H 為主影像 S1 獲取時的大,1R ,2R 為衛(wèi)星天線到橢球面點 P 的距離,設 P' 為位于橢球面且距衛(wèi)星的距離相同的一點(即'1 1R =R ),0B⊥和 B⊥分別為基線 B 在 P線方向上的垂直分量, 為雷達觀測目標點 P 的側(cè)視角, 為基線 B1 2 = R -R ,則有:14π1 -p= Rλ2p4π2 = -RλP與2 P分別為地面點 P 對應在衛(wèi)星 1 與衛(wèi)星 2 中的回波相位,二者之
【參考文獻】:
期刊論文
[1]TerraSAR-X/TanDEM-X獲取高精度數(shù)字高程模型技術研究[J]. 杜亞男,馮光財,李志偉,朱建軍,彭星. 地球物理學報. 2015(09)
[2]中國余數(shù)定理在雙基線InSAR相位解纏中的應用[J]. 張紅敏,靳國旺,徐青,秦志遠,孫偉. 測繪學報. 2011(06)
[3]甘肅黑方臺黃土邊坡穩(wěn)定性的可靠度分析[J]. 陳春利,邢鮮麗,李萍,李同錄. 工程地質(zhì)學報. 2011(04)
[4]小波-維納組合濾波算法及其在InSAR干涉圖去噪中的應用[J]. 蔡國林,李永樹,劉國祥. 遙感學報. 2009(01)
[5]利用InSAR技術獲取南昆侖DEM[J]. 季靈運,王慶良,崔篤信,胡亞軒,郝明. 工程地球物理學報. 2007(06)
[6]一種基于小波變換的InSAR干涉圖濾波方法[J]. 何儒云,王耀南. 測繪學報. 2006(02)
[7]基于有向窗的自適應SIGMA中值濾波算法[J]. 許才軍,王華,王江林. 武漢大學學報(信息科學版). 2005(10)
[8]使用InSAR建立DEM的試驗研究[J]. 劉國祥,丁曉利,李志林,陳永奇,李志偉. 測繪學報. 2001(04)
博士論文
[1]星載InSAR數(shù)據(jù)處理中的幾個關鍵問題研究[D]. 蔡國林.西南交通大學 2009
碩士論文
[1]基于TerraSAR-X影像的InSAR地表高程重建及區(qū)域形變監(jiān)測關鍵技術研究[D]. 曲菲霏.長安大學 2012
本文編號:2995520
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