基于InSAR技術(shù)的DEM重建理論與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)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(shí)體地面模型,其可以有效地對地形地貌等地面特性進(jìn)行空間描述,在科學(xué)研究及工程建設(shè)中起著重要的作用。InSAR(Synthetic Aperture Radar Interferometry,合成孔徑雷達(dá)干涉測量)作為一種先進(jìn)的空間對地觀測技術(shù),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(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究,然而這兩種方法在DEM重建過程中仍存在一些關(guān)鍵問題未能解決,限制了其進(jìn)一步的推廣應(yīng)用;诖,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(jìn)的基于多基線InSAR和TanDEM的DEM重建理論與技術(shù),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(shù)在DEM...
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
InSAR技術(shù)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(gè)方面闡述 InSAR 技術(shù)進(jìn)行 DEM 重建的技術(shù)要點(diǎn)。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(dá)收發(fā)信號的天線與其搭載平臺飛行方向垂直,基于兩個(gè)天線接收到回波的相干性,構(gòu)建同一地物對應(yīng)在不同影像上的波程差異與地形或地表形變之間的關(guān)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(shí)現(xiàn)交軌干涉測量模式:單平臺單天線重復(fù)航過,單平臺雙天線單次航過和雙平臺單天線編隊(duì)單次航過。順軌干涉測量是指雷達(dá)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(dòng)目標(biāo)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(fù)軌測量模式為基礎(chǔ),闡述基于兩軌法的 InSAR DEM 重建基本原理。
圖 2.2 單天線重復(fù)軌測量模式示意圖.2 所示,P 為地面目標(biāo)點(diǎn),其大地高為 h,H 為主影像 S1 獲取時(shí)的大,1R ,2R 為衛(wèi)星天線到橢球面點(diǎn) P 的距離,設(shè) P' 為位于橢球面且距衛(wèi)星的距離相同的一點(diǎn)(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(dá)觀測目標(biāo)點(diǎn) 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(diǎn) P 對應(yīng)在衛(wèi)星 1 與衛(wèi)星 2 中的回波相位,二者之
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TerraSAR-X/TanDEM-X獲取高精度數(shù)字高程模型技術(shù)研究[J]. 杜亞男,馮光財(cái),李志偉,朱建軍,彭星. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]中國余數(shù)定理在雙基線InSAR相位解纏中的應(yīng)用[J]. 張紅敏,靳國旺,徐青,秦志遠(yuǎn),孫偉. 測繪學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 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(yīng)用[J]. 蔡國林,李永樹,劉國祥. 遙感學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]利用InSAR技術(shù)獲取南昆侖DEM[J]. 季靈運(yùn),王慶良,崔篤信,胡亞軒,郝明. 工程地球物理學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2006(02)
[7]基于有向窗的自適應(yīng)SIGMA中值濾波算法[J]. 許才軍,王華,王江林. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(10)
[8]使用InSAR建立DEM的試驗(yàn)研究[J]. 劉國祥,丁曉利,李志林,陳永奇,李志偉. 測繪學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]星載InSAR數(shù)據(jù)處理中的幾個(gè)關(guān)鍵問題研究[D]. 蔡國林.西南交通大學(xué) 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(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曲菲霏.長安大學(xué) 2012
本文編號:2995520
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
InSAR技術(shù)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(gè)方面闡述 InSAR 技術(shù)進(jìn)行 DEM 重建的技術(shù)要點(diǎn)。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(dá)收發(fā)信號的天線與其搭載平臺飛行方向垂直,基于兩個(gè)天線接收到回波的相干性,構(gòu)建同一地物對應(yīng)在不同影像上的波程差異與地形或地表形變之間的關(guān)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(shí)現(xiàn)交軌干涉測量模式:單平臺單天線重復(fù)航過,單平臺雙天線單次航過和雙平臺單天線編隊(duì)單次航過。順軌干涉測量是指雷達(dá)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(dòng)目標(biāo)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(fù)軌測量模式為基礎(chǔ),闡述基于兩軌法的 InSAR DEM 重建基本原理。
圖 2.2 單天線重復(fù)軌測量模式示意圖.2 所示,P 為地面目標(biāo)點(diǎn),其大地高為 h,H 為主影像 S1 獲取時(shí)的大,1R ,2R 為衛(wèi)星天線到橢球面點(diǎn) P 的距離,設(shè) P' 為位于橢球面且距衛(wèi)星的距離相同的一點(diǎn)(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(dá)觀測目標(biāo)點(diǎn) 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(diǎn) P 對應(yīng)在衛(wèi)星 1 與衛(wèi)星 2 中的回波相位,二者之
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]TerraSAR-X/TanDEM-X獲取高精度數(shù)字高程模型技術(shù)研究[J]. 杜亞男,馮光財(cái),李志偉,朱建軍,彭星. 地球物理學(xué)報(bào). 2015(09)
[2]中國余數(shù)定理在雙基線InSAR相位解纏中的應(yīng)用[J]. 張紅敏,靳國旺,徐青,秦志遠(yuǎn),孫偉. 測繪學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 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(yīng)用[J]. 蔡國林,李永樹,劉國祥. 遙感學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]利用InSAR技術(shù)獲取南昆侖DEM[J]. 季靈運(yùn),王慶良,崔篤信,胡亞軒,郝明. 工程地球物理學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 2006(02)
[7]基于有向窗的自適應(yīng)SIGMA中值濾波算法[J]. 許才軍,王華,王江林. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(10)
[8]使用InSAR建立DEM的試驗(yàn)研究[J]. 劉國祥,丁曉利,李志林,陳永奇,李志偉. 測繪學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]星載InSAR數(shù)據(jù)處理中的幾個(gè)關(guān)鍵問題研究[D]. 蔡國林.西南交通大學(xué) 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(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曲菲霏.長安大學(xué) 2012
本文編號:2995520
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dizhicehuilunwen/2995520.html
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