近年來InSAR技術在地質災害監(jiān)測領域中的應用越來越廣泛,這對InSAR技術的監(jiān)測精度和監(jiān)測數(shù)據(jù)有了更高的要求。由于雷達影像自身成像的特點,在側視成像過程中地形起伏會使得雷達影像中產(chǎn)生疊掩和陰影現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象直接影響InSAR技術在后續(xù)處理過程中的相位解纏操作,因此為了使InSAR技術能夠更廣泛的應用于各種領域和地區(qū),SAR影像中疊掩和陰影區(qū)域的識別與檢測操作更加重要。本文實驗使用研究區(qū)域中的衛(wèi)星運行姿態(tài)數(shù)據(jù)和地理數(shù)字高程數(shù)據(jù),運用幾何模型檢測的方法對疊掩和陰影區(qū)域進行識別與檢測,總結出疊掩和陰影區(qū)域在空間幾何中產(chǎn)生的條件。并對長江三峽兩岸流域的Sentinel升降軌中疊掩和陰影區(qū)域進行提取,運用多源數(shù)據(jù)融合方法,得到不能監(jiān)測的區(qū)域分布,驗證了Sentinel數(shù)據(jù)在該區(qū)域監(jiān)測的可用性。為實現(xiàn)研究目的本文主要包括以下幾個研究內容;(1)根據(jù)SAR影像成像參數(shù)文件中的11個衛(wèi)星位置矢量和速度矢量進行軌道解算方案研究,對比軌道擬合法和四參數(shù)軌道根數(shù)描述法對軌道解算精度的大小,獲取最佳的衛(wèi)星軌道解算方案。(2)對衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)和研究區(qū)域的數(shù)字地形高程數(shù)據(jù)進行空間坐標統(tǒng)一,對比地心坐標系、地心空間直角坐標系和高斯平面坐標系的各自特性,組合成新的空間三維坐標系統(tǒng),并計算出疊掩和陰影現(xiàn)象產(chǎn)生的幾何條件,對研究區(qū)內疊掩和陰影區(qū)域進行識別與檢測。(3)對長江三峽兩岸區(qū)域Sentinel升降軌數(shù)據(jù)中的疊掩和陰影區(qū)域進行提取,利用數(shù)據(jù)融合方法獲取該地區(qū)在Sentinel數(shù)據(jù)中不能監(jiān)測的區(qū)域,對Sentinel數(shù)據(jù)在該區(qū)域的InSAR監(jiān)測技術做可用性分析。
【學位單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：TN957.52
【部分圖文】：

緒論6圖1-1技術路線圖根據(jù)以上兩個研究內容，制定了如圖1-1所示的技術路線圖，技術路線圖中展示了主要工作步驟，具體方法將在各章節(jié)分別詳細介紹。圍繞論文的主要研究內容，論文主章節(jié)安排如下：1、緒論介紹本文的研究背景和研究意義。并闡述了InSAR在地質災害監(jiān)測方面和疊掩與陰影區(qū)域在檢測方面的國內外研究現(xiàn)狀，針對本文的研究內容和技術路線進行了詳細介紹。2、疊掩與陰影區(qū)域產(chǎn)生原理本章首先介紹合成孔徑雷達的技術特性以及目前流行的衛(wèi)星數(shù)據(jù)信息，詳細介紹了SAR影像中疊掩和陰影區(qū)域產(chǎn)生的原理以及這兩部分區(qū)域在檢測過程中的要點和難點。3、疊掩和陰影區(qū)域的檢測方法本章首先介紹了以往疊掩和陰影的檢測方法以及他們之中的不足，并對幾何模型檢測方法進行了詳細介紹，分別從雷達衛(wèi)星軌跡的解算、空間坐標系轉換以

疊掩和陰影區(qū)域的產(chǎn)生原理8第二章疊掩和陰影區(qū)域的產(chǎn)生原理2.1合成孔徑雷達的技術特性合成孔徑雷達（syntheticapertureradar,SAR）是一種高分辨率成像雷達，其能夠不受天氣影響，具有全天候，無接觸，精度高等優(yōu)勢（藍秦隆，2018；李鵬，2017），其主要是利用雷達傳感器與地物目標之間的相對運動，把一個真實的小孔徑天線合成一個等效虛擬的長孔徑天線的過程。如圖2-1所示為SAR成像原理工作示意圖，從圖中可以看出，雷達衛(wèi)星沿著其方位向運動，在運動過程中以一定的脈沖重復發(fā)射頻率向地面發(fā)射，并保存地面反射信號的振幅和相位。工作方式是由雷達傳感器向地表發(fā)射信號，然后接收地面的后向散射信號。實際上，SAR成像就是從回波信號中提取地表的后向散射系數(shù)的二維分布（葉超，2011）。圖2-1雷達成像工作方式SAR分類的方式多種多樣，通常的分類方式有雷達載體的分類方式、雷達視角的分類方式、以及雷達模式的分類方式；其中根據(jù)雷達載體分類，可分為機載合成孔徑雷達、星載合成孔徑雷達、無人機合成孔徑雷達等類型，根據(jù)雷達視角可分為正側視工作模式、前視模式和斜視模式等；根據(jù)接收模式可分為條帶式

中國地質大學（北京）碩士學位論文112.2疊掩和陰影產(chǎn)生原理合成孔徑雷達屬于主動式傳感器，其成像方式為斜距成像模式，與中心投影的光學成像原理不同，其通過距離來辨別地物，因此這種成像方式導致在SAR影像上存在。SAR影像的成像方式與雷達衛(wèi)星到地面目標點有直接的關系，即距離近的地物先被投影到圖像上，距離遠的地物后被投影到圖像上，因此圖像上兩個目標點距離與幾何空間中目標點與衛(wèi)星的斜距成正比關系，及圖像坐標之差：()bcBCbcyy=kRR=d（2-1）式中，by和cy分別是目標點B和目標點C在圖像上的橫坐標，也就是距離向的坐標，BR和CR表示兩個目標點到衛(wèi)星的斜距，k表示實際距離與圖像距離的系數(shù)，bcd為兩目標點到衛(wèi)星距離只差，其具體如下圖2-2所示。圖2-2雷達成像工作方式根據(jù)實際情況分析2與3的差值較小，因此近似認為0°，則三角形BNC近似為直角三角形，則可得cosbcBCd=d（2-2）
【參考文獻】

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本文編號：2879627