高精度InSAR配準(zhǔn)及相位解纏技術(shù)研究.pdf

1、具有全天候、全天時測量能力的合成孔徑雷達(dá)干涉(InSAR)測量技術(shù),在大范圍地形高程測繪方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本文針對高精度InSAR配準(zhǔn)和相位解纏技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究,分析了相關(guān)算法優(yōu)缺點(diǎn),并提出了改進(jìn)的算法,最后結(jié)合仿真及實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析了各算法性能。所做的具體工作及創(chuàng)新如下:
　　(1)研究了基于DFT模型的高效精配準(zhǔn)算法。本文指出了InSAR主副圖像地距分辨率不均勻?qū)е略撍惴ㄟ_(dá)不到配準(zhǔn)要求的問題,提出了使用分塊策略進(jìn)行精配

2、準(zhǔn)的方法,使用實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,針對配準(zhǔn)結(jié)果只有部分干涉紋的情況,分塊處理在大部分干涉相位圖都能得到干涉紋,大大提高了配準(zhǔn)效果。
　　(2)研究了路徑跟蹤類相位解纏算法。首先分析了Goldstein枝切法的優(yōu)缺點(diǎn)。研究并指出了Goldstein枝切法布置枝切線時的不足,在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的枝切法。改進(jìn)的枝切法和Goldstein枝切法相比能獲得更好的枝切線,解纏結(jié)果誤差少,且消除了Goldstein枝切法解纏結(jié)果可能存在的解纏

3、空洞,明顯提高了解纏效果。最后本文仿真了不連續(xù)相位曲面的解纏情況,指出了該類算法的適用條件,同時也說明了對存在不連續(xù)時實(shí)測數(shù)據(jù)解纏處理該類算法可能失敗。
　　(3)研究了最小范數(shù)類相位解纏算法。首先指出了最小二乘法相位解纏算法和迭代最小二乘相位解纏算法解纏結(jié)果是真實(shí)相位的估計(jì)值,解纏誤差較大,分布廣泛。在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)的迭代最小二乘相位解纏算法,通過推導(dǎo)公式發(fā)現(xiàn),當(dāng)解纏相位與真實(shí)相位的差不存在纏繞時,可以將解纏相位與纏繞相位的相

4、位差主值加入到解纏相位中,得到精確的解纏相位。改進(jìn)算法對仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)解纏只有非常少的解纏誤差,驗(yàn)證了改進(jìn)算法的解纏性能。同時本文也通過仿真不連續(xù)相位面,說明了該算法不適用于不連續(xù)相位解纏。最后研究了圖割相位解纏算法,該算法通過將相位解纏問題轉(zhuǎn)化為圖像分割問題,每次對分割得到的兩部分分別加0或者2?,迭代到不能分割得到解纏相位。該算法能夠識別不連續(xù),打破連續(xù)性條件限制。同時其解纏精度非常高,仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)都證明了該算法的有效性。