机载InSAR获取DEM关键技术研究与实现
  • 【摘要】

    InSAR技术是利用相位信息获取地面高程的空间对地观测技术,在地形测绘、海洋、极地等方面得到广泛的应用,为国家安全和国民经济的发展作出突出贡献。获取DEM是InSAR技术十分重要的应用方向。本文主要研究并实现机载InSAR数据处理的关键技术包括机载InSAR复图像配准、去平地效应、干涉图滤波、相位解缠、相高转换、地理编码等,建立实用化的机载InSAR数据处理系统,以促进InSAR技术的发展与应用。... 展开>>InSAR技术是利用相位信息获取地面高程的空间对地观测技术,在地形测绘、海洋、极地等方面得到广泛的应用,为国家安全和国民经济的发展作出突出贡献。获取DEM是InSAR技术十分重要的应用方向。本文主要研究并实现机载InSAR数据处理的关键技术包括机载InSAR复图像配准、去平地效应、干涉图滤波、相位解缠、相高转换、地理编码等,建立实用化的机载InSAR数据处理系统,以促进InSAR技术的发展与应用。
      本文的主要内容包括:
      (1)深入研究了机载 InSAR复图像配准流程并介绍四种常用的复图像配准方法:实相关系数法、复相关系数法、平均波动函数法以及频谱极大值法。四种配准测度函数在不同地形的适应性存在差异,因此本章利用四种配准测度对机载InSAR山地和平地数据分别进行实验,对比四种方法的精度和有效性,得出频谱极大值法仅能在平地区域获得较好的配准结果,而复相关系数法在山区和平地均能获得较好的配准结果,是四种方法中最优的InSAR复图像配准方法的结论;本章还研究了大图像分块处理和OpenMP加速的策略,显著提高了大图像处理能力和效率。
      (2)研究并实现了去平地效应方法中基于轨道的去平地效应方法和基于粗精度 DEM的去平地效应方法以及干涉图滤波方法中矢量滤波和主频率成份提取滤波方法。介绍了经典的枝切法和区域增长法的原理与实现步骤,并通过实验对比分析了算法的有效性。
      (3)研究了几何模型法相高转换和直接地理编码算法,通过实验验证了两种算法的可行性。
      (4)以VS2010作为开发平台,结合C++语言实现了第三章到第六章的算法并研制了实用化的机载InSAR数据处理系统。该系统主要包括调度管理模块、干涉处理模块和数据显示模块,通过该系统可以实现InSAR数据经过干涉处理最终生成DEM的功能,最后通过机载InSAR的实测数据验证了产品的精度,其中 X方向中误差为1.080m,Y方向中误差为1.055m,H方向中误差为0.822m。 收起<<

  • 【作者】

    马凯 

  • 【学科专业】

    地图学与地理信息系统

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    山东科技大学

  • 【导师姓名】

    王仁礼

  • 【学位年度】

    2017

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    合成孔径雷达干涉测量  数字高程模型  复图像配准  去平地效应  干涉图滤波  相位解缠  相高转换  地理编码