论文部分内容阅读
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)作为一种微波传感器,具有在云雨天气和白昼条件下均可工作的成像能力。众所周知,航空/航天摄影测量应用于地形测绘时常常受到恶劣天气条件的影响,例如,我国西南地区多云雾天气条件下基于摄影测量的地形测绘工作十分困难。近年来,为弥补惯用摄影测量技术的缺陷,国内外诸多学者对基于SAR影像的三维重建理论与方法研究产生了浓厚的兴趣,出现了SAR干涉(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)和SAR立体视觉技术,这两类技术在地形测绘方面已表现出了很好的应用潜力。顾及SAR成像的独特性及其在地形测绘方面的技术优点,本文在阐述SAR图像特征、SAR干涉测量与SAR立体测量的基本原理及数据处理方法的基础上,主要从以下几个方面做了深入的研究:(1)由ERS-1/2卫星对香港地区成像获取的多幅SAR图像构成干涉像对,利用SAR干涉测量生成DEM,并以已有1:20000数字地形图生成的DEM为参考,考察了干涉DEM的精度及其受影响的情况。研究结果表明:卫星雷达干涉DEM的高程精度可以达到10m以内,并且受时间失相关和大气延迟等因素的影响较为严重。(2)由ERS-1/2卫星对香港地区成像获取的多幅SAR图像构成立体视觉像对,利用SAR立体三维重建生成了DEM,并以数字地图生成的DEM为参考,检验了雷达立体DEM的精度,考察了坡度、坡向等地形参数和时间间隔对立体DEM精度的影响情况。研究结果表明:雷达立体DEM的精度为30m左右,很少受到时间失相关和大气延迟的影响,具有较高的可靠性,但受坡度、坡向等地形参数的影响较为复杂。坡度越大,高程误差越大;在坡度大于30°的情况下,高程误差不可接受;此外,雷达立体DEM精度也与坡度朝向有关。(3)综合考虑影响雷达DEM精度的因素,提出了根据相关系数来定权,采用加权平均法融合干涉DEM与雷达立体DEM,以达到提高DEM精度的目的。(4)利用融合DEM对香港地区SAR图像进行了几何纠正,生成了SAR正射影像图。本研究旨在深刻理解SAR图像的特征以及深入考察利用SAR图像进行地表三维重建的理论与技术方法,探索如何提高雷达DEM的精度。该研究对我国西部地区的测图与国土资源调查等具有一定的现实意义。