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合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)是一种新的空间对地观测技术,它利用合成孔径雷达(SAR)的相位信息提取地表三维信息和高程变化信息,可以监测地球表面和冰雪表面的微小变化,InSAR技术探测地球表面位移变化的精度可达到厘米量级。相对于传统的空间遥感方式,合成孔径雷达具有全天时、全天候、高分辨率等突出的优点,不仅是传统空间遥感和摄影测量方法的有效补充,而且开拓了全新的观测方式和应用领域,成为未来三维测图与区域地形形变监测领域最具潜力的新技术之一。
本文在InSAR技术基本原理的基础上,结合InSAR生成DEM这一关键数据处理流程,对复数影像配准、去平地效应、相位解缠、DEM生成等关键算法进行讨论,如使用基于轨道参数的多级自动配准方法进行配准,使用基于统计耗费网络流的算法进行相位解缠等。为了验证算法的正确性,使用伊朗BAM地区的ASAR影像为试验数据生成DEM,以SRTM全球DEM库为参照,对最后生成的DEM的精度进行评价。
第一章中,论文对合成孔径雷达干涉测量理论的原理、发展以及应用作了一个概述。在对InSAR技术的应用进行说明时,选取了“龙计划”最新的成果作为案例。文章最后对本文的主要研究内容作了一个说明。
第二章中,论文系统地分析了InSAR技术。从合成孔径的概念,合成孔径雷达(SAR)影像的性质,InSAR技术的原理,InSAR技术的扩展—D-InSAR、PS-InSAR,数据的选择到整个数据处理流程,基本涵盖了InSAR技术原理的所有内容。本章最后还对几种主要的干涉测量软件进行了总结。
第三章是本文的主要内容。它以InSAR数据处理流程为主线,重点分析了影像配准、干涉图生成、基线计算、去平地效应、干涉图滤波、相位解缠、DEM生成等算法。对于配准、解缠等核心步骤,本文在介绍了一些主流算法的基础上重点分析目前最新的研究成果。
第四章中,论文使用伊朗BAM地区的ASAR影像为试验数据,对本文所采用的算法进行分析与验证。该章给出了数据处理流程中各个步骤的试验结果,并重点对复数影像配准、相位解缠算法进行分析,最后对生成的DEM的精度进行研究,以全球SRTM DEM库为参照,分析了可能的原因。
在本文的最后,作者对全文的研究工作进行了全面总结,并对下一步的研究方向进行了展望。