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基于分布式InSAR的DEM生成算法研究

作　者: 王雅楠
导　师: 汤晓涛；刘智
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 合成孔径雷达干涉合成孔径雷达干涉合成孔径雷达数据处理卫星编队数字高程模型数字高程模型生成相位到高程转换
分类号: P225.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 74次
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内容摘要

干涉合成孔径雷达技术是在合成孔径雷达技术的基础上发展起来的新型主动微波三维遥感成像技术,该技术利用两个或多个雷达获取的地面同一目标影像对的干涉相位数据进行目标三维信息的快速提取,其处理具有自动化程度高的特点,为快速获取地面数字高程模型和监测地形变化提供了一种新途径。编队卫星技术是随着空间技术领域的突破和迅速发展而出现的新概念。该技术具有灵活性好,容易满足InSAR干涉所需有效基线的特点,是目前InSAR发展的新趋势。与此同时,合成孔径雷达技术、精密定轨技术、空间基线测量技术以及InSAR数据处理技术也得到突破性发展,从而使利用InSAR数据进行高精度DEM提取成为可能。本文的主要内容就是研究在具备高精度辅助参数的前提下,如何利用相位解缠数据求取地面点三维坐标,具体工作归纳总结如下:①介绍了当前国际和国内InSAR技术的发展趋势,阐述了合成孔径雷达干涉测量的基本原理,在此基础上给出了利用InSAR数据进行DEM提取的基本流程;②详细介绍了已有DEM生成模型的原理、意义以及解算方法。根据这些模型的特点将它们分为两类,并对各类的优、缺点进行了讨论。③提出了一种新的DEM生成模型—主成像面模型,它是对地面点坐标的精确求解模型,中间过程没有假设近似;它是基于地心坐标系的求解模型,无需进行地球曲率改正;它将相位到高程的转换以及地理编码两步计算合二为一,直接求得地面点的三维坐标,非常适用于分布式条件下的DEM生成。④采用模拟数据、仿真数据以及ERS-1/2数据分别对主成像面模型的正确性、复杂地形处理能力以及解算精度进行验证,通过结果分析可知,该模型无需迭代,无需地面点初始值,解算速度快,精度有保证。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
第一章绪论  8-15
  1.1 合成孔径雷达技术发展的国内外现状  8-9
  1.2 干涉合成孔径雷达技术发展的国内外现状  9-13
  1.3 DEM的应用与获取  13
  1.4 利用InSAR方法提取DEM的优点及难点  13-14
  1.5 论文研究的主要内容  14-15
第二章合成孔径雷达干涉测量原理  15-22
  2.1 雷达图像的几何特性  15
  2.2 F.Leberl构像模型  15-16
  2.3 合成孔径雷达干涉测量的基本原理  16-18
  2.4 合成孔径雷达干涉测量的基本步骤  18-21
  2.5 小结  21-22
第三章 DEM生成  22-44
  3.1 DEM生成的基础知识  22-28
    3.1.1 常用坐标系介绍  22
    3.1.2 坐标系间的转换  22-24
    3.1.3 星间基线的精化  24-27
    3.1.4 离散地面点数据的内插  27-28
  3.2 DEM生成的模型  28-43
    3.2.1 Rodriguez模型  28-30
    3.2.2 Doris模型  30-31
    3.2.3 平行射线近似模型  31-33
    3.2.4 Mora模型  33-35
    3.2.5 距离指向闭合定位模型  35-37
    3.2.6 主成像面模型  37-43
  3.3 小结  43-44
第四章实验结果与分析  44-62
  4.1 理想数据实验  44-48
    4.1.1 数据模拟  44-47
    4.1.2 实验结果及分析  47-48
  4.2 仿真数据实验  48-54
    4.2.1 数据仿真  48-51
    4.2.2 实验结果及分析  51-54
  4.3 ERS‐1/2 数据实验  54-60
    4.3.1 实验数据  54-56
    4.3.2 实验结果  56-59
    4.3.3 结果分析  59-60
  4.4 小结  60-62
第五章总结与展望  62-63
  5.1 结论  62
  5.2 展望  62-63
参考文献  63-65
作者简历攻读硕士学位期间完成的主要工作  65-66
致谢  66

基于分布式InSAR的DEM生成算法研究

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