【摘要】：星載合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)在獲取地表信息等方面有非常廣泛的應(yīng)用。伴隨著星載SAR技術(shù)的迅猛發(fā)展,星載干涉合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)技術(shù)也迅速崛起,由于其不受云、雨等惡劣天氣條件的影響,該技術(shù)在研究地表高程變化、植被覆蓋等方面具有全新應(yīng)用。如今,星載InSAR技術(shù)的相關(guān)算法日漸完善,其工程化應(yīng)用已成為雷達(dá)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。如何快速準(zhǔn)確地獲取大量的數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)數(shù)據(jù),已經(jīng)成為星載InSAR技術(shù)工程化發(fā)展亟待解決的問題。基線等干涉參數(shù)誤差將直接導(dǎo)致DEM產(chǎn)品“斜坡”效應(yīng)。數(shù)據(jù)信息的多樣性(地面控制點(diǎn)、外部DEM庫(kù)、ICESat/GLAS等)將導(dǎo)致不同的定標(biāo)參數(shù)的計(jì)算方法,從而導(dǎo)致不同的DEM產(chǎn)品精度。星載InSAR系統(tǒng)存在自發(fā)自收和一發(fā)雙收的不同工作模式,收發(fā)模式的不同會(huì)導(dǎo)致DEM生成時(shí)目標(biāo)定位方程的求解方式存在差異。因此,多源數(shù)據(jù)和多工作模式的存在嚴(yán)重制約了高精度DEM產(chǎn)品的獲取。鑒于以上問題,本文將高效高精度的干涉定標(biāo)及DEM生成的工程化實(shí)現(xiàn)作為核心研究?jī)?nèi)容,展開以下研究工作:1.介紹了星載InSAR技術(shù)以及干涉參數(shù)定標(biāo)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展近況,指出多源信息與單雙基系統(tǒng)工作模式的存在會(huì)嚴(yán)重制約著高精度、大批量DEM產(chǎn)品的獲取。從InSAR生成DEM的原理以及干涉定標(biāo)的基本原理出發(fā),給出InSAR技術(shù)獲取DEM的主要流程,詳細(xì)分析了影響DEM精度的干涉定標(biāo)誤差參數(shù),構(gòu)建了干涉定標(biāo)誤差模型。2.分析了目前常用的兩類干涉定標(biāo)算法,對(duì)不同算法的優(yōu)勢(shì)及局限性展開討論。同時(shí),構(gòu)建了全球ICESat/GLAS高程數(shù)據(jù)庫(kù)。在缺乏精確地面控制點(diǎn)信息的條件下,提出利用高精度的ICESat/GLAS高程數(shù)據(jù)庫(kù)與TanDEM-X DEM庫(kù)結(jié)合的方法進(jìn)行干涉參數(shù)估計(jì),從而生成高精度的DEM產(chǎn)品。3.給出原始DEM生成環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)流程,詳細(xì)分析了該環(huán)節(jié)的兩個(gè)核心步驟:相位-高程轉(zhuǎn)換及地理編碼。同時(shí),針對(duì)InSAR系統(tǒng)單雙基工作模式,對(duì)三維目標(biāo)定位模型進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的定位算法可以統(tǒng)一應(yīng)用于單雙基兩種工作模式。4.對(duì)干涉定標(biāo)環(huán)節(jié)和DEM生成環(huán)節(jié)進(jìn)行了軟件化實(shí)現(xiàn)。在輸入、輸出、不同級(jí)別用戶的參數(shù)設(shè)置等各個(gè)方面對(duì)這兩個(gè)環(huán)節(jié)的工程界面展開詳細(xì)設(shè)計(jì),利用多組高分三號(hào)星載InSAR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)算法的穩(wěn)健性、準(zhǔn)確性等方面進(jìn)行了檢驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了多源信息干涉定標(biāo)以及DEM生成的工程化應(yīng)用,最后展示了工程化應(yīng)用的結(jié)果。
【圖文】：

第一章 緒論疊掩的難題。1988 年及以后的很長(zhǎng)一段時(shí)間，入了一個(gè)平穩(wěn)發(fā)展的階段。與此同時(shí)，很多商業(yè)實(shí)用研究開始迅速崛起。2011 年四年的時(shí)間內(nèi)，意大利研制并發(fā)射了系事方面實(shí)現(xiàn)了首次應(yīng)用。衛(wèi)星分辨率高，在災(zāi)各個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出舉足輕重的作用。雷達(dá)遙感衛(wèi)星-TerraSAR-X，于 2007 年由德國(guó)d Raumfahrt, DLR）成功發(fā)射[24]，這為 InSAR靠的高分辨率數(shù)據(jù)。2010 年，另一顆 X 波段的 TerraSAR-X 衛(wèi)星構(gòu)成編隊(duì)飛行模式[25]，編隊(duì)，解決了傳統(tǒng) InSAR 處理中時(shí)間、空間基線損精度 DEM 保駕護(hù)航。TanDEM-X 系統(tǒng)編隊(duì)示

(a)衛(wèi)星示意圖 (b)北京地區(qū)影像圖圖 1.2 環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星示意圖及其獲取的影像圖2016 年 8 月，我國(guó)又成功發(fā)射了另一顆民用衛(wèi)星—高分三號(hào)（GaoFen-3,GF-星[32]，這顆衛(wèi)星意味著國(guó)內(nèi)科技水平達(dá)到了一個(gè)新的高度，因?yàn)檫@是第一顆國(guó)內(nèi)研制的 C 波段衛(wèi)星，，極化模式豐富，成像方式多樣，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅寬、高分辨。高分三號(hào)衛(wèi)星提供了豐富的民用 SAR 遙感數(shù)據(jù)，在我國(guó)海陸資源分析和檢測(cè)面有極高的應(yīng)用價(jià)值。圖 1.3(a)是高分三號(hào)衛(wèi)星示意圖，圖 1.3(b)是衛(wèi)星獲取的地區(qū)的影像。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V443.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王超,楊清友;干涉雷達(dá)在地學(xué)研究中的應(yīng)用[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;1997年04期

2 濮國(guó)梁,楊武年,鄭平元;干涉雷達(dá)遙感技術(shù)及其在地學(xué)信息提取中的應(yīng)用[J];成都理工學(xué)院學(xué)報(bào);2002年05期

3 李新武,郭華東,劉浩,王長(zhǎng)林;干涉雷達(dá)在獲取地震同震位移場(chǎng)中的應(yīng)用[J];地震;2002年02期

4 王鵬;徐亞明;徐進(jìn)軍;肖瀟;;地基干涉雷達(dá)變形監(jiān)測(cè)信號(hào)靜雜波去除方法研究[J];測(cè)繪通報(bào);2014年10期

5 刁建鵬;黃聲享;;地面干涉雷達(dá)在建筑變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];測(cè)繪通報(bào);2009年09期

6 郭涇平,彭軍,向茂生;干涉雷達(dá)在DEM測(cè)量中的精度影響及處理方法[J];解放軍測(cè)繪學(xué)院學(xué)報(bào);1998年03期

7 李新武,郭華東,李震,楊虎;干涉雷達(dá)地表相干特性分析及土地類型分類[J];高技術(shù)通訊;2002年05期

8 張景發(fā);;差分干涉雷達(dá)方法研究及在強(qiáng)震形變精確測(cè)量中的應(yīng)用[J];地殼構(gòu)造與地殼應(yīng)力文集;2004年00期

9 徐亞明;王鵬;周校;邢誠(chéng);;地基干涉雷達(dá)IBIS-S橋梁動(dòng)態(tài)形變監(jiān)測(cè)研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2013年07期

10 楊清友,王超;干涉雷達(dá)復(fù)圖像配準(zhǔn)與干涉紋圖的增強(qiáng)[J];遙感學(xué)報(bào);1999年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前6條

1 孫建寶;梁芳;石耀霖;徐錫偉;沈正康;;1997年11月8日西藏瑪尼Mw7．5級(jí)地震干涉雷達(dá)同震形變場(chǎng)的線彈性源參數(shù)反演[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第22屆年會(huì)論文集[C];2006年

2 王貴武;唐伶俐;;影響InSAR技術(shù)應(yīng)用的因素及其最新發(fā)展[A];第十五屆全國(guó)遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2005年

3 苗放;梁軍;葉成名;楊智翔;;用干涉雷達(dá)技術(shù)提取數(shù)字高程模型[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第22屆年會(huì)論文集[C];2006年

4 郭子祺;;大陸地震動(dòng)力過程差分干涉雷達(dá)監(jiān)測(cè)[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊2002——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十八屆年會(huì)論文集[C];2002年

5 王艷;伍吉倉(cāng);;ALOS衛(wèi)星PALSAR數(shù)據(jù)在上海沉降監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[A];2009全國(guó)測(cè)繪科技信息交流會(huì)暨首屆測(cè)繪博客征文頒獎(jiǎng)?wù)撐募痆C];2009年

6 杜順季;田徑;;基地SAR大氣校正方法分析與比較[A];變形與安全監(jiān)測(cè)理論與實(shí)踐——2014工程測(cè)量分會(huì)與礦山測(cè)量專委會(huì)年會(huì)論文精選[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王秋生;星載干涉SAR圖像處理技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所）;2004年

2 黃昭權(quán);小數(shù)據(jù)集差分干涉雷達(dá)地表形變監(jiān)測(cè)[D];浙江大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 魯煥;星載InSAR干涉定標(biāo)與DEM重建技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2019年

2 劉淼;地面干涉雷達(dá)技術(shù)在橋梁動(dòng)態(tài)檢測(cè)中的應(yīng)用[D];北京建筑大學(xué);2016年

3 于勇;基于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的干涉雷達(dá)相位解纏算法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2002年

4 劉艷;地面干涉雷達(dá)IBIS-L紅石巖堰塞湖邊坡監(jiān)測(cè)研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2674906