發(fā)布時(shí)間：2017-09-30 14:16

  本文關(guān)鍵詞：星載InSAR技術(shù)在高原地區(qū)提取數(shù)字高程模型的研究

  更多相關(guān)文章： 合成孔徑雷達(dá) 干涉測量 DEM 干涉相位圖 相位解纏 相位濾波

【摘要】：數(shù)字高程模型(DEM)是存儲地面點(diǎn)高程信息的數(shù)據(jù)陣列,在民事和軍事國防建設(shè)及人文和自然科學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在測繪、水利工程、土地利用、數(shù)字城市等專業(yè)研究中,DEM是某些項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。合成孔徑雷達(dá)干涉測量技術(shù)(InSAR)是近二十年發(fā)展起來的遙感新技術(shù)。從所采用的遙感波段來劃分,該技術(shù)屬于微波遙感。InSAR技術(shù)的核心理論是充分利用了微波的干涉原理。SAR傳感器上同時(shí)搭載兩幅天線或者搭載一幅天線兩次經(jīng)過同一地區(qū),從而得到研究區(qū)域的一對SAR影像數(shù)據(jù)對, SAR數(shù)據(jù)對同一地物目標(biāo)的兩個(gè)反射回波信號共軛相乘得到相位差,再用數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系將相位信息轉(zhuǎn)換成高程信息。在這個(gè)數(shù)據(jù)處理過程中,需要有精密的軌道衛(wèi)星數(shù)據(jù)和參考的數(shù)字地面高程信息作為輔助數(shù)據(jù)。目前,InSAR技術(shù)在大范圍的海量獲取DEM數(shù)據(jù)方面屬于最具潛力的手段之一。本文主要采用了星載ENVISAT-ASAR雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,詳細(xì)探討了InSAR技術(shù)在獲取高精度的數(shù)字高程模型技術(shù)上的關(guān)鍵技術(shù)研究。獲取高質(zhì)量的DEM為本文立題的目標(biāo),考慮文章完整性介紹了星載重復(fù)軌道干涉測量提取數(shù)字高程模型的基礎(chǔ)理論,探討了SAR數(shù)據(jù)處理中關(guān)鍵技術(shù)的研究狀況,重點(diǎn)描述了如何利用ENVISAT-ASAR六景星載影像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了安寧市區(qū)及周邊的DEM成果。論文研究的主要工作如下：(1)深入理解了InSAR技術(shù)干涉測量工作模式及原理,總結(jié)了兩景影像形成干涉的干涉條件,并結(jié)合公式推導(dǎo)了理論上適合的基線長度。(2)在討論影響干涉相位質(zhì)量因素的基礎(chǔ)上,深入分析了影像配準(zhǔn)對干涉相位的影響。(3)深入探討了干涉圖濾波方法。運(yùn)用三種濾波方法進(jìn)行干涉圖去噪處理,以相干系數(shù)為干涉相位質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,評價(jià)了不同濾波方法的適應(yīng)性。(4)研究了幾種相位解纏算法,對濾波后的干涉圖分別采用不同相位解纏算法進(jìn)行相位解模糊處理。通過相位解纏圖像素?cái)?shù)值統(tǒng)計(jì),比較分析了不同相位解纏算法的特點(diǎn)。(5)理論公式推導(dǎo)了天線的位置、天線與地面點(diǎn)斜距距離,相位差以及基線對InSAR系統(tǒng)性能的影響,深入分析了基線影響因子的影響程度。(6)在上述研究的基礎(chǔ)上,給出InSAR技術(shù)處理SAR數(shù)據(jù)的詳細(xì)流程圖。依據(jù)此流程,使用2009-2010年6景ENVISAT-ASAR數(shù)據(jù),結(jié)合SRTM DEM數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)經(jīng)過復(fù)數(shù)影像配準(zhǔn)、干涉圖去平、相位噪聲濾波、相位解纏、軌道精煉及地理編碼等步驟將相位轉(zhuǎn)換成高程生成DEM。獲取三組DEM成果,并對DEM進(jìn)行了相對精度的評定。
【關(guān)鍵詞】：合成孔徑雷達(dá) 干涉測量 DEM 干涉相位圖 相位解纏 相位濾波
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 本文研究的背景及意義12-14
• 1.2 INSAR發(fā)展趨勢及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 合成孔徑雷達(dá)干涉測量的應(yīng)用17-19
• 1.4 論文研究內(nèi)容及技術(shù)路線19-21
• 第二章 合成孔徑雷達(dá)干涉測量的理論基礎(chǔ)21-31
• 2.1 雷達(dá)波物理特性21-24
• 2.1.1 電磁波譜21-22
• 2.1.2 極化特性22
• 2.1.3 相干特性22-23
• 2.1.4 側(cè)視成像的幾何特征23-24
• 2.2 合成孔徑雷達(dá)成像原理24-27
• 2.3 合成孔徑雷達(dá)干涉測量的工作模式27-28
• 2.3.1 雙天線單軌橫向模式27
• 2.3.2 雙天線單軌縱向模式27-28
• 2.3.3 重復(fù)軌道單天線模式28
• 2.4 合成孔徑雷達(dá)干涉測量基本原理28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 星載INSAR數(shù)據(jù)的處理方法31-46
• 3.1 INSAR干涉條件31-33
• 3.2 INSAR技術(shù)生產(chǎn)DEM的基本處理流程33-35
• 3.3 復(fù)數(shù)影像配準(zhǔn)35-37
• 3.3.1 影像配準(zhǔn)的影響35
• 3.3.2 影像配準(zhǔn)的方法35-37
• 3.4 干涉圖生成和相位噪聲濾波37-39
• 3.5 相位解纏39-43
• 3.5.1 基于路徑的相位解纏算法40-42
• 3.5.2 基于最小范數(shù)的相位解纏算法42-43
• 3.5.3 基于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相位解纏算法43
• 3.6 地理編碼43-44
• 3.7 本章小結(jié)44-46
• 第四章 基于INSAR技術(shù)的高原地區(qū)DEM提取研究46-69
• 4.1 研究區(qū)域情況46-47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹47-49
• 4.2.1 ENVISAT衛(wèi)星數(shù)據(jù)介紹47-48
• 4.2.2 SRTM DEM數(shù)據(jù)48-49
• 4.2.3 DORIS精密軌道數(shù)據(jù)49
• 4.3 研究區(qū)域數(shù)據(jù)處理過程和分析49-64
• 4.3.1 雷達(dá)數(shù)據(jù)選取49-50
• 4.3.2 影像配準(zhǔn)和生成干涉圖50-52
• 4.3.3 干涉圖去平52-53
• 4.3.4 干涉圖濾波和相干性計(jì)算53-56
• 4.3.5 相位解纏56-59
• 4.3.6 軌道精煉和重去平59
• 4.3.7 相位高程轉(zhuǎn)換——生成DEM59-64
• 4.4 INSAR測高精度分析64-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 第五章 結(jié)論與展望69-71
• 5.1 論文所做工作總結(jié)69
• 5.2 不足與展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 附錄76-77
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的文章76-77
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王志勇;張繼賢;張永紅;;從InSAR干涉測量提取DEM[J];測繪通報(bào);2007年07期

2 李昱川;田錚;劉向增;徐海霞;;SAR圖像多尺度配準(zhǔn)的小波域最小割模型方法[J];電子學(xué)報(bào);2010年09期

3 單新建,劉浩;利用干涉合成孔徑雷達(dá)技術(shù)提取數(shù)字地面模型[J];國土資源遙感;2001年02期

4 廖明生,林琿,張祖勛,楊文,張力;INSAR干涉條紋圖的復(fù)數(shù)空間自適應(yīng)濾波[J];遙感學(xué)報(bào);2003年02期

，

本文編號：948663