InSAR相位解缠算法研究及其并行化

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yideng
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干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,简称InSAR)获取地表的高程信息和形变信息己经在地形测绘、地震火山监测、地表沉降和冰川移动等多个领域得到了越来越广泛的关注。   在InSAR数据处理中的关键步骤--相位解缠解缠得到的相位(差)值准确与否,直接关系到提取出的目标高程信息的有效精度,另外由于其算法本身的规模和复杂性加上处理数据量的增加也都直接影响着算法本身的效率和执行时间。因此在现有串行算法基础上寻求并行化处理将是一个很好的选择。   本文首先介绍了InSAR的基本原理和处理流程,之后系统的分析了两大类InSAR相位解缠算法基于路径积分的枝切法和基于最小范数的最小二乘法的原理和特点并作为本文的重点进行了详细的阐述和研究。紧接着针对目前的并行算法进行了简单的介绍并详细分析了以实现程序并行化为目的的依赖关系分析技术及并行程序设计的一般流程和评价并行算法性能指标。并在此基础上继承前人的工作研究深入探讨了这两大类解缠算法并提出了针对现有的串行算法进行并行化设计保证了算法精度缩短了算法执行时间提高了执行效率。   针对解缠算法固有的特点及大数据量处理选择并行化处理能够充分地利用现有的计算资源,同时还具有很好的扩展性。考虑到处理大数据量的计算效率、计算精度和计算成本等因素,本文采用了基于多线程的程序设计实现了并行化处理。   本文以基于枝切法和最小二乘法并行化处理为例,采用多线程技术实现了并行化处理的解缠算法,通过选取不同特点地区的数据进行了试验分析,得到了较高的计算效率并系统分析和总结了影响并行处理几个重要因素。
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