星載InSAR絕對相位確定和DEM生成技術研究及工程化應用
發(fā)布時間:2020-12-12 20:33
合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有全天時、全天候等特點,己成為氣候復雜地區(qū)獲取測繪數(shù)據(jù)的重要手段。干涉合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)是在SAR基礎上發(fā)展起來的一種雷達成像技術,能夠全天候、大范圍、高精度地得到地面場景的數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),被廣泛地應用于地形測繪、植被分類和研究地表沉降等。DEM是InSAR技術的主要產(chǎn)品。隨著InSAR技術的不斷發(fā)展,獲取的數(shù)據(jù)量越來越大,分辨率越來越高,對DEM生成效率和精度的要求都進一步提高。絕對相位確定和DEM生成是獲取高精度DEM的兩個關鍵環(huán)節(jié)。針對多源信息(地面控制點、先驗DEM、差頻數(shù)據(jù)等),絕對相位確定環(huán)節(jié)可以采用不同的絕對模糊數(shù)估計方法。由于InSAR系統(tǒng)工作模式的不同,DEM生成模型解算方法也不一樣。由于多源信息和多模式的存在,不利于大批量、連續(xù)、高效地獲取高精度的DEM。為解決上述問題,本文以實現(xiàn)多源信息絕對相位自適應確定和統(tǒng)一DEM生成模型的解算方法為核心,以絕對相...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TanDEM-X系統(tǒng)編隊示意圖及其獲取結(jié)果
514km 7687m/s X 波段 593009.08m 30.4259 度(a)SAR 圖像 (b)SAR 定位結(jié)果圖2.3 拉斯維加斯地區(qū) SAR 圖像和 SAR 定位結(jié)果2.3 InSAR 定位原理InSAR 技術獲取 DEM 的基本原理是利用具有干涉成像能力的兩部 SAR 天線同時觀測地表的同一地區(qū),或者利用一部天線重復觀測同一地區(qū),對回波信號進行處理得到兩幅具有相干性的 SAR 復圖像對。然后對 SAR 復圖像對進行干涉處理,得到干涉相位。通過干涉相位到高程的轉(zhuǎn)換和地理編碼反演出觀測地區(qū)的三維地形。InSAR 系統(tǒng)有單航過多天線系統(tǒng)和雙(多)航過單天線系統(tǒng)之分,其判斷依據(jù)是安裝在飛行平臺上的天線的數(shù)量。單航過雙天線系統(tǒng)是只在飛行平臺上架設一部天線,在同一區(qū)域重復飛行兩次,每次飛行單部天線既是發(fā)射端又是接收端,對兩次回波信號分別進行處理后,得到兩幅具有相干性的 SLC 圖像。但由于兩次飛行之間存在時間差,天氣和地面情況都可能發(fā)生改變,造成兩幅 SLC 圖像的相干性會較差。因其
地區(qū)的相干系數(shù)圖。(a)SAR 圖像 (b)相干系數(shù)圖圖2.6 拉斯維加斯地區(qū) SAR 圖像和相干系數(shù)圖(1)預濾波主、輔圖像的頻譜受多種因素影響。在方位向,由于飛行平臺的速度發(fā)生變化,姿態(tài)變化等造成多普勒頻率發(fā)生偏移,影響 SAR 圖像對之間的相干性;在距離向,由于飛行平臺位置的不同造成觀測視角產(chǎn)生差異,使得距離波數(shù)譜發(fā)生偏移,影響了配準精度。預濾波的主要工作時截取 SAR 復圖像對之間的公共多普勒譜,提高了主輔圖像的配準精度和圖像之間相干性。如果數(shù)據(jù)的頻譜偏移量很小,可以不進行預濾波處理。(2)SAR 復圖像配準SAR 復圖像配準是 InSAR 處理過程中最基礎、最關鍵的一步。通過 InSAR 系統(tǒng)獲得的同一觀測地區(qū)的兩幅 SAR 圖像,由于兩次飛行的軌道不可能完全重合,導致SAR 圖像發(fā)生偏移
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改進的基于頻譜分割的InSAR絕對相位確定方法[J]. 劉雙亞,李世強,馮錦. 國外電子測量技術. 2016(07)
[2]分布式衛(wèi)星InSAR目標定位近似閉式解[J]. 劉艷陽,李真芳,楊娟娟,保錚. 西安電子科技大學學報. 2012(04)
[3]牛頓迭代法的MATLAB實現(xiàn)[J]. 云磊. 信息通信. 2011(06)
[4]距離-多普勒相對位置法的改進研究[J]. 郝婷婷. 電子測量技術. 2010(01)
[5]利用SLR數(shù)據(jù)校準GPS精密定軌系統(tǒng)誤差[J]. 谷德峰,涂先勤,易東云. 國防科技大學學報. 2008(06)
[6]分布式InSAR三維定位的閉合形式解及其精度分析[J]. 谷德峰,易東云,朱炬波,孫蕾. 電子學報. 2007(06)
[7]利用多基線數(shù)據(jù)融合提高分布式衛(wèi)星InSAR系統(tǒng)的干涉相位精度[J]. 張秋玲,王巖飛. 電子與信息學報. 2006(11)
[8]數(shù)字高程模型的建立及應用[J]. 張金娣. 現(xiàn)代測繪. 2005(S1)
[9]數(shù)字高程模型(DEM)的構(gòu)建及其應用[J]. 張瑞軍,楊武年,劉漢湖,曾濤. 工程勘察. 2005(05)
[10]SPOT系列衛(wèi)星及其數(shù)據(jù)產(chǎn)品的特征[J]. 馮鐘葵,厲銀喜. 遙感信息. 1999(03)
博士論文
[1]星載干涉合成孔徑雷達高效高精度處理技術研究[D]. 王青松.國防科學技術大學 2011
[2]星載分布式InSAR系統(tǒng)的誤差分析與DEM精度提高方法研究[D]. 張永俊.國防科學技術大學 2011
[3]干涉合成孔徑雷達高程測量技術研究[D]. 李晨.南京航空航天大學 2010
[4]多發(fā)多收干涉合成孔徑雷達高程測量關鍵技術研究[D]. 劉楠.西安電子科技大學 2009
[5]星載干涉合成孔徑雷達信號處理若干問題研究[D]. 石曉進.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2009
[6]星載干涉合成孔徑雷達若干關鍵技術的算法研究[D]. 魏志強.復旦大學 2008
[7]InSAR獲取高精度DEM關鍵處理技術研究[D]. 靳國旺.解放軍信息工程大學 2007
[8]干涉合成孔徑雷達成像技術研究[D]. 穆冬.南京航空航天大學 2001
碩士論文
[1]機載/星載InSAR定標模型與方法[D]. 吳丹芹.西南交通大學 2017
[2]天基InSAR數(shù)據(jù)處理軟件工程化設計及Qt實現(xiàn)[D]. 李莉媛.西安電子科技大學 2014
[3]對InSAR的欺騙性干擾技術研究[D]. 王強.西安電子科技大學 2013
[4]SAR/InSAR高精度快速定位方法研究[D]. 韋倩.西安電子科技大學 2013
[5]分布式衛(wèi)星InSAR系統(tǒng)性能分析與仿真技術研究[D]. 孟智勇.國防科學技術大學 2010
[6]基于合成孔徑雷達圖像的目標跟蹤與識別[D]. 湯宏權.中南大學 2009
[7]基于要素的數(shù)字地面模型研究[D]. 路志鳴.中南大學 2009
[8]星載合成孔徑雷達圖像目標定位的研究與實踐[D]. 趙瑩.長安大學 2009
[9]星載InSAR信號處理方法研究[D]. 劉子龍.國防科學技術大學 2009
[10]基于距離—多普勒算法的調(diào)頻連續(xù)波SAR成像研究[D]. 王平.南京理工大學 2008
本文編號:2913232
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TanDEM-X系統(tǒng)編隊示意圖及其獲取結(jié)果
514km 7687m/s X 波段 593009.08m 30.4259 度(a)SAR 圖像 (b)SAR 定位結(jié)果圖2.3 拉斯維加斯地區(qū) SAR 圖像和 SAR 定位結(jié)果2.3 InSAR 定位原理InSAR 技術獲取 DEM 的基本原理是利用具有干涉成像能力的兩部 SAR 天線同時觀測地表的同一地區(qū),或者利用一部天線重復觀測同一地區(qū),對回波信號進行處理得到兩幅具有相干性的 SAR 復圖像對。然后對 SAR 復圖像對進行干涉處理,得到干涉相位。通過干涉相位到高程的轉(zhuǎn)換和地理編碼反演出觀測地區(qū)的三維地形。InSAR 系統(tǒng)有單航過多天線系統(tǒng)和雙(多)航過單天線系統(tǒng)之分,其判斷依據(jù)是安裝在飛行平臺上的天線的數(shù)量。單航過雙天線系統(tǒng)是只在飛行平臺上架設一部天線,在同一區(qū)域重復飛行兩次,每次飛行單部天線既是發(fā)射端又是接收端,對兩次回波信號分別進行處理后,得到兩幅具有相干性的 SLC 圖像。但由于兩次飛行之間存在時間差,天氣和地面情況都可能發(fā)生改變,造成兩幅 SLC 圖像的相干性會較差。因其
地區(qū)的相干系數(shù)圖。(a)SAR 圖像 (b)相干系數(shù)圖圖2.6 拉斯維加斯地區(qū) SAR 圖像和相干系數(shù)圖(1)預濾波主、輔圖像的頻譜受多種因素影響。在方位向,由于飛行平臺的速度發(fā)生變化,姿態(tài)變化等造成多普勒頻率發(fā)生偏移,影響 SAR 圖像對之間的相干性;在距離向,由于飛行平臺位置的不同造成觀測視角產(chǎn)生差異,使得距離波數(shù)譜發(fā)生偏移,影響了配準精度。預濾波的主要工作時截取 SAR 復圖像對之間的公共多普勒譜,提高了主輔圖像的配準精度和圖像之間相干性。如果數(shù)據(jù)的頻譜偏移量很小,可以不進行預濾波處理。(2)SAR 復圖像配準SAR 復圖像配準是 InSAR 處理過程中最基礎、最關鍵的一步。通過 InSAR 系統(tǒng)獲得的同一觀測地區(qū)的兩幅 SAR 圖像,由于兩次飛行的軌道不可能完全重合,導致SAR 圖像發(fā)生偏移
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改進的基于頻譜分割的InSAR絕對相位確定方法[J]. 劉雙亞,李世強,馮錦. 國外電子測量技術. 2016(07)
[2]分布式衛(wèi)星InSAR目標定位近似閉式解[J]. 劉艷陽,李真芳,楊娟娟,保錚. 西安電子科技大學學報. 2012(04)
[3]牛頓迭代法的MATLAB實現(xiàn)[J]. 云磊. 信息通信. 2011(06)
[4]距離-多普勒相對位置法的改進研究[J]. 郝婷婷. 電子測量技術. 2010(01)
[5]利用SLR數(shù)據(jù)校準GPS精密定軌系統(tǒng)誤差[J]. 谷德峰,涂先勤,易東云. 國防科技大學學報. 2008(06)
[6]分布式InSAR三維定位的閉合形式解及其精度分析[J]. 谷德峰,易東云,朱炬波,孫蕾. 電子學報. 2007(06)
[7]利用多基線數(shù)據(jù)融合提高分布式衛(wèi)星InSAR系統(tǒng)的干涉相位精度[J]. 張秋玲,王巖飛. 電子與信息學報. 2006(11)
[8]數(shù)字高程模型的建立及應用[J]. 張金娣. 現(xiàn)代測繪. 2005(S1)
[9]數(shù)字高程模型(DEM)的構(gòu)建及其應用[J]. 張瑞軍,楊武年,劉漢湖,曾濤. 工程勘察. 2005(05)
[10]SPOT系列衛(wèi)星及其數(shù)據(jù)產(chǎn)品的特征[J]. 馮鐘葵,厲銀喜. 遙感信息. 1999(03)
博士論文
[1]星載干涉合成孔徑雷達高效高精度處理技術研究[D]. 王青松.國防科學技術大學 2011
[2]星載分布式InSAR系統(tǒng)的誤差分析與DEM精度提高方法研究[D]. 張永俊.國防科學技術大學 2011
[3]干涉合成孔徑雷達高程測量技術研究[D]. 李晨.南京航空航天大學 2010
[4]多發(fā)多收干涉合成孔徑雷達高程測量關鍵技術研究[D]. 劉楠.西安電子科技大學 2009
[5]星載干涉合成孔徑雷達信號處理若干問題研究[D]. 石曉進.中國科學院研究生院(空間科學與應用研究中心) 2009
[6]星載干涉合成孔徑雷達若干關鍵技術的算法研究[D]. 魏志強.復旦大學 2008
[7]InSAR獲取高精度DEM關鍵處理技術研究[D]. 靳國旺.解放軍信息工程大學 2007
[8]干涉合成孔徑雷達成像技術研究[D]. 穆冬.南京航空航天大學 2001
碩士論文
[1]機載/星載InSAR定標模型與方法[D]. 吳丹芹.西南交通大學 2017
[2]天基InSAR數(shù)據(jù)處理軟件工程化設計及Qt實現(xiàn)[D]. 李莉媛.西安電子科技大學 2014
[3]對InSAR的欺騙性干擾技術研究[D]. 王強.西安電子科技大學 2013
[4]SAR/InSAR高精度快速定位方法研究[D]. 韋倩.西安電子科技大學 2013
[5]分布式衛(wèi)星InSAR系統(tǒng)性能分析與仿真技術研究[D]. 孟智勇.國防科學技術大學 2010
[6]基于合成孔徑雷達圖像的目標跟蹤與識別[D]. 湯宏權.中南大學 2009
[7]基于要素的數(shù)字地面模型研究[D]. 路志鳴.中南大學 2009
[8]星載合成孔徑雷達圖像目標定位的研究與實踐[D]. 趙瑩.長安大學 2009
[9]星載InSAR信號處理方法研究[D]. 劉子龍.國防科學技術大學 2009
[10]基于距離—多普勒算法的調(diào)頻連續(xù)波SAR成像研究[D]. 王平.南京理工大學 2008
本文編號:2913232
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/2913232.html
最近更新
教材專著