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InSAR图像配准算法研究

作　者: 宗晟璇
导　师: 汪鲁才
学　校: 湖南师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 合成孔径雷达干涉测量相干系数法亚像素级配准最大谱配准
分类号: TN957.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 295次
引　用: 1次
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内容摘要

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术是以提取合成孔径雷达复图像数据中的相位信息作为数据源,获取地表高程信息和形变信息的一项技术。InSAR数据处理流程中,对同一地区的两幅或多幅图像的配准是整个InSAR图像处理流程中很关键的一个步骤。配准的像素精度同时也关系到后续生成干涉纹图的质量。为了得到准确的干涉相位,必须对复图像采取亚像素级的配准。本文论述了干涉合成孔径雷达成像技术的发展概况和基本原理。对InSAR复图像配准的理论和方法进行了深入的研究,特别研究了InSAR的两种精确配准算法,一种是基于相干系数拟合的精确配准算法,另一种是最大谱图像精确配准算法。选取了新疆喀什附近和乌鲁木齐附近地区的部分单视复图像数据进行了配准实验,对不同地区的单视复图像进行了多级配准实验,通过生成的干涉纹图和相关数据分析,实验得到了比较满意的配准效果。并对辅图像进行插值重采样的几种常用方法进行了比较和分析。最后对SAR原始数据和单视复数据(SLC)的特点和数据格式进行了分析,针对单视复数据(SLC)的格式特点,研究了InSAR单视复数据(SLC)的读取方法,并对喀什附近地区的整景单视复图像数据进行了配准实验。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
第一章绪论  8-19
  1.1 引言  8
  1.2 合成孔径雷达干涉测量技术的发展现状与趋势  8-15
  1.3 合成孔径雷达干涉测量技术应用领域  15-17
  1.4 本文主要研究内容  17-19
第二章合成孔径雷达干涉测量技术原理  19-29
  2.1 InSAR成像原理  19-22
  2.2 SAR干涉测量成像模式  22-25
    2.2.1 SAR交轨干涉测量(XTI)  22-23
    2.2.2 SAR顺轨干涉测量(ATI)  23-24
    2.2.3 SAR重复轨道干涉测量(RTI)  24-25
  2.3 InSAR数据处理流程  25-28
    2.3.1 成像处理  26
    2.3.2 复图像配准  26-27
    2.3.3 生成干涉纹图  27
    2.3.4 去平地效应  27
    2.3.5 相位滤波  27-28
    2.3.6 相位解缠  28
    2.3.7 生成数字高程模型(DEM)  28
  2.4 小结  28-29
第三章 InSAR复图像配准算法  29-62
  3.1 图像配准的基本步骤  30-31
  3.2 配准精度评估  31-33
  3.3 InSAR复图像粗配准  33-38
    3.3.1 相干系数法  33
    3.3.2 轨道参数法  33-35
    3.3.3 最大干涉频谱法  35-36
    3.3.4 相位差图像平均波动函数法  36-37
    3.3.5 相位差图像最小二乘法  37-38
  3.4 InSAR复图像精配准  38-44
    3.4.1 基于相干系数拟合的精配准方法  39-40
    3.4.2 最大谱图像精配准  40-42
    3.4.3 插值重采样方法  42-44
  3.5 喀什附近地区配准实验  44-52
  3.6 乌鲁木齐附近地区配准实验  52-60
  3.7 小结  60-62
第四章 InSAR原始数据整景成像配准实验  62-70
  4.1 SAR数据特点  62-63
  4.2 CEOS数据格式  63-64
  4.3 ERS-1/2卫星性能参数  64-65
  4.4 读取卫星整景数据  65-69
  4.5 小结  69-70
第五章总结与展望  70-72
  5.1 总结  70-71
  5.2 展望  71-72
参考文献  72-77
附件1 部分程序代码  77-82
附件2 攻读硕士学位期间发表的论文  82-83
致谢  83-84

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