【摘 要】
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干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术是一种新型的遥感测量技术,是对传统合成孔径雷达(SAR)技术的发展,不仅可实现三维测绘,还发展出了其他方向的应用,如测速、形变测量等。近年来,星载InSAR测量已经成为对地球进行观测和研究的重要手段。随着InSAR产品应用愈加广泛,对产品的精度要求也越来越高,由于影响产品精度的主要原
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干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术是一种新型的遥感测量技术,是对传统合成孔径雷达(SAR)技术的发展,不仅可实现三维测绘,还发展出了其他方向的应用,如测速、形变测量等。近年来,星载InSAR测量已经成为对地球进行观测和研究的重要手段。随着InSAR产品应用愈加广泛,对产品的精度要求也越来越高,由于影响产品精度的主要原因是InSAR系统自身的性能以及信息获取和处理各环节的误差,因此误差分析与性能评估成为InSAR研究必不可少的内容。本文主要围绕InSAR处理的性能评估方法进行研究,对现有方法进行分析总结的基础上,针对某些存在不足的方法进行进一步研究,对控制点评估方法进行了定量分析,对理想干涉相位评估方法提出了更快速稳健高精度的求解方法,并基于InSAR仿真系统,对理论推导及所提出的方法进行了实验验证与分析。本文具体工作如下:第二章研究了InSAR性能评估的基本原理。对InSAR测量的基本方法进行了介绍,并提出了一种适用于多种星载InSAR体制的距离-多普勒(Range-Doppler,RD)模型。分析了InSAR测量的误差来源,基于此对现有的InSAR性能评估指标进行了系统整理与分析,介绍了基于仿真的InSAR全流程评估方法,完善了InSAR性能评估方法体系,为后续的性能评估方法研究奠定基础。第三章主要针对基于控制点的InSAR性能评估方法进行研究。通过推导典型场景的干涉相位统计分布与控制点处的干涉相位统计分布,定量分析了该方法中控制点强度对评估结果的影响,并通过仿真实验对推导结果进行了验证。最后提出了在可接受的误差范围内,根据场景的雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)选择合适的控制点散射强度的方法。第四章对仿真评估中的理想干涉相位评估方法进行研究,提出了InSAR测高理想干涉相位的求解方法以及差分InSAR(D-InSAR)测量的理想形变相位求解方法,并对理想干涉相位求解的误差敏感度进行了分析;针对求解速度慢的问题提出了两种快速算法:分块并行运算和RPC模型求解法,并利用仿真实验验证了快速算法的精度及有效性。对理想干涉相位评估方法在陆地测高、海洋测高及形变测量三种应用的评估进行了仿真实验,验证了方法的有效性。最后介绍了理想干涉相位评估软件。
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