本文關(guān)鍵詞：D-InSAR技術(shù)提取形變信息的關(guān)鍵算法研究

  更多相關(guān)文章： 干涉圖 去平地 相位解纏 DEM 形變

【摘要】：合成孔徑雷達(dá)(synthetic aperture radar,SAR)發(fā)明于20世紀(jì)50年代。由于其具有全天時(shí)和全天候成像、穿越云雨的能力,越來越多地被用于軍事和民用領(lǐng)域。其中一個(gè)重要的應(yīng)用方向?yàn)樾巫冃畔⒌奶崛�。合成孔徑雷達(dá)差分干涉測(cè)量(Differential Interferometric SAR,D-InSAR)技術(shù)就是通過獲取相位信息提取地表形變信息的一門技術(shù)。近些年來,D-InSAR以其具有全天時(shí)、全天候以及快速、高精度的對(duì)地測(cè)量能力成為形變監(jiān)測(cè)領(lǐng)域廣泛關(guān)注的新技術(shù)。D-InSAR的形變信息提取可以應(yīng)用于地震、城市地表沉降、地鐵沉降以及冰川漂移等領(lǐng)域。本文對(duì)D-InSAR技術(shù)提取形變信息的基礎(chǔ)理論關(guān)鍵算法做了深入研究。首先,系統(tǒng)的分析和總結(jié)了D-InSAR的應(yīng)用情況及其研究現(xiàn)狀,對(duì)InSAR和D-InSAR的基本理論作出總結(jié)。同時(shí),分析了D-InSAR技術(shù)提取形變信息的處理流程及主要的誤差來源。其次,分別對(duì)D-InSAR處理過程中的去平地效應(yīng)、相位解纏、高程信息提取和形變信息提取做了深入分析研究。第一,平地效應(yīng)算法。研究了當(dāng)前去平地效應(yīng)的三種算法,即基于軌道參數(shù)的平地效應(yīng)消除法、頻移法和基于粗精度DEM數(shù)據(jù)的平地效應(yīng)消除法。進(jìn)一步,結(jié)合實(shí)驗(yàn)給出了基于頻移法去平地效應(yīng)的具體步驟。第二,相位解纏。分析了當(dāng)前D-InSAR處理中相位解纏的現(xiàn)有兩大類算法,即路徑跟蹤法和最小范數(shù)法。本文改進(jìn)的方法屬于路徑跟蹤法的一種:提出了一種基于堆排序的新型質(zhì)量圖來引導(dǎo)相位解纏的方法。該方法考慮了空間噪聲對(duì)于質(zhì)量圖方位向和距離向的貢獻(xiàn)權(quán)重的不同,提出了利用加權(quán)方法消除距離向和方位向的誤差,形成新的質(zhì)量圖,并引導(dǎo)相位解纏。同時(shí),針對(duì)質(zhì)量圖引導(dǎo)相位解纏方法計(jì)算復(fù)雜和解纏速度慢的缺陷,采用計(jì)算機(jī)科學(xué)中的最大堆排序方法,減少質(zhì)量圖的排序時(shí)間。通過實(shí)驗(yàn)證明,這種優(yōu)化方法不僅效率高,而且穩(wěn)定。第三,高程信息提取及形變信息提取算法。文章針對(duì)DEM幾何重建模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,并通過具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種模型的可行性。在形變信息提取算法模塊,加入了形變修正,并給出了基于三軌法的形變信息提取具體步驟。建立在以上關(guān)鍵算法的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了InSAR和D-INSAR相關(guān)程序的編寫工作,使用C++語言和Qt界面環(huán)境,從SAR圖像的SLC輸入開始,經(jīng)過生成干涉圖、去平地效應(yīng)、圖像濾波、相位解纏、高程重建以及形變信息提取處理步驟,形成了較為完善的InSAR和D-InSAR處理軟件。
【關(guān)鍵詞】：干涉圖 去平地 相位解纏 DEM 形變
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 選題背景10-11
• 1.2 星載InSAR系統(tǒng)的發(fā)展及數(shù)據(jù)處理現(xiàn)狀11-13
• 1.3 D-InSAR的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)安排14-16
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容14
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 InSAR和D-InSAR的基本理論16-27
• 2.1 InSAR基本理論16-21
• 2.1.1 InSAR的工作模式16-17
• 2.1.2 InSAR的基本原理17-21
• 2.2 D-InSAR基本理論21-26
• 2.2.1 D-InSAR的差分模式21-22
• 2.2.2 D-InSAR的基本原理22-23
• 2.2.3 D-InSAR的數(shù)據(jù)處理流程23-25
• 2.2.4 D-InSAR的誤差源分析25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 D-InSAR的關(guān)鍵算法27-55
• 3.1 干涉圖的平地效應(yīng)去除27-33
• 3.1.1 平地效應(yīng)形成原因27-28
• 3.1.2 平地效應(yīng)去除的必要性28
• 3.1.3 平地效應(yīng)去除的方法28-30
• 3.1.4 本文使用的去平地效應(yīng)算法30-33
• 3.2 相位解纏33-47
• 3.2.1 相位解纏的基本原理33-35
• 3.2.2 相位解纏的方法35-37
• 3.2.3 本文改進(jìn)的相位解纏算法37-47
• 3.3 D-InSAR處理中高程及形變信息提取算法47-53
• 3.3.1 DEM的重建模型分析47-48
• 3.3.2 簡(jiǎn)化幾何模型48-50
• 3.3.3 形變信息提取算法50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 第四章 基于D-InSAR的形變信息提取及驗(yàn)證55-68
• 4.1 數(shù)據(jù)源選擇55-58
• 4.1.1 美國(guó)拉斯維加斯數(shù)據(jù)55-56
• 4.1.2 美國(guó)亞利桑那州菲尼克斯數(shù)據(jù)56-57
• 4.1.3 伊朗巴姆數(shù)據(jù)57-58
• 4.2 高程信息提取結(jié)果及驗(yàn)證58-63
• 4.2.1 美國(guó)拉斯維加斯地區(qū)高程數(shù)據(jù)的提取及驗(yàn)證58-62
• 4.2.2 美國(guó)菲尼克斯亞利桑那州的相位解纏結(jié)果及驗(yàn)證62-63
• 4.3 伊朗巴姆地區(qū)形變信息提取結(jié)果及驗(yàn)證63-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 D-InSAR提取形變信息的實(shí)現(xiàn)68-81
• 5.1 系統(tǒng)軟件環(huán)境68
• 5.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)68-69
• 5.3 系統(tǒng)的主要模塊69-80
• 5.3.1 SAR圖像可視化處理70-72
• 5.3.2 SAR算法處理模塊72-80
• 5.4 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 結(jié)論81-82
• 6.2 展望82-83
• 致謝83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 在學(xué)期間取得的與學(xué)位論文相關(guān)的研究成果88-89

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉學(xué)武;胡波;莫玉娟;白蓉;;DInSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)玉樹地震同震形變場(chǎng)的研究[J];測(cè)繪工程;2011年06期

2 謝先明;皮亦鳴;;一種基于多基線組合頻率估計(jì)的相位展開方法[J];測(cè)繪學(xué)報(bào);2012年01期

3 劉斌;張景發(fā);羅毅;姜文亮;李永生;;基于SAR影像構(gòu)建三維同震形變場(chǎng)方法研究[J];大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué);2013年04期

4 岳仁賓;王磊;郭彩立;;GAMMA軟件應(yīng)用于InSAR相位解纏的研究[J];測(cè)繪與空間地理信息;2013年10期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 饒楊莉;InSAR相位解纏算法研究及其軟件開發(fā)[D];西南交通大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1028342