论文部分内容阅读
本文以现有ERS-1、ERS-2、ENVISAT ASAR、JERS-1以及RADARSAT-1星载SAR图像为研究对象,系统、深入地研究了星载SAR图像雷达摄影测量涉及的地理编码、正射处理及立体测量理论与方法。主要分星载SAR图像地理编码方法研究、星载SAR图像正射处理方法研究和星载SAR像对立体测量方法研究三个部分进行论述。
在地理编码方法研究中,首先建立起摄影测量常用坐标系及变换方法。接着讨论了多项式、简化轨道根数及插值法卫星轨道描述方法。在此基础上,提出了带有误差修正多项式和拟平均轨道根数法,较好的解决了RADARSAT-1轨道描述方法,并分析了地理编码所须参数提取方法。随后在总结地理编码原理及直接定位、间接定位方法基础上,分析了ASF数值达代法、解析地理定位法和相对地理定位法,提出了将ASF数值迭代法局部坐标系建立在卫星姿态坐标系上及该坐标系与地心空间直角坐标系转换方法。提出了地理编码快速重采样方法。提出了有控制点轨道修正的地理编码算法,提高了地理编码的定位精度。之后,利用星载SAR图像对提出和改进的方法进行了验证。实验结果表明,ASF数值迭代方法、解析地理定位法、相对地理定位法满足定位精度要求;利用控制点轨道修正的地理编码算法定位误差小于1km。最后,分析了产生地理编码误差的原因。
在正射处理方法研究中,分析了多项式、考虑数字高程模型多项式、小面元多项式、F.DLT模型和数字微分纠正方法(F.Leberl几何构象模型和G.Konecny几何构象模型),提出了粗差探测、内方位元素计算、外方位元素平差方法,并利用星载SAR图像进行验证。实验结果表明,在G.Konecny几何构象模型外方位元素平差方法中,提出的奇异值分解和岭估计方法平差精度优于线元素角元素迭代方法。经比较,得出G.Konecny几何构象模型正射处理方法在研究的各种方法中精度最高;G.Konecny几何构象模型、F.Leberl几何构象模型、F.DLT模型及考虑数字高程模型多项式适合于正射处理,但G.Konecny儿何构象模型、F.Leberl几何构象模型、F.DLT模型在透视收缩、叠掩等几何畸变处理中较好。
在立体测量研究中,提出了立体测量仍然是星载SAR图像提取数字高程模型的重要方法。随着高分辨星载SAR图像出现,立体测量提取得数字高程模型精度将近一步提高。研究中系统地提出了G.Konecny几何构象模型立体测量流程,分析了后向交会、前向交会方法,提出了粗匹配图像生成方法、斑点噪声去除、匹配特征提取,金字塔、滑动窗匹配策略以及匹配函数选择、匹配费用阵处理方法,并获取了像对同名点信息。最终,采用前向交会生成离散点地面坐标,并应用三角部分生成规则网格数字高程模型。