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InSAR影像配准算法研究与实现

作　者: 窦淑丽
导　师: 马振力；张继超
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 合成孔径雷达差分干涉测量影像配准多级配准算法滤波信噪比干涉图
分类号: P237
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是合成孔径雷达(SAR)领域诸多应用中的一个重要方面,能够全天候、全天时地提供高分辨率的雷达影像,是目前获取三维数字高程模型(DEM)最有效的技术手段。在InSAR数据处理过程中最基本、最关键的任务之一就是配准,其精度将直接影响到其后续影像的处理工作。目前影像配准已广泛应用于包括遥感数据处理在内的众多领域。本文概要介绍了合成孔径雷达干涉测量的基本原理,总结了目前常用相关系数法、相干系数法、最大干涉频谱法几种复影像配准方法。针对InSAR影像自身的特点,研究了基于互相关强度(CCI)算法和条纹可见度(FV)算法与相干系数、最大干涉频谱等常见配准方法相结合的多级匹配算法。为了证明两种算法的有效性,选取上海地区ENVISAT数据进行实验。同时论文进一步从有效性、可靠性、精度、计算时间多个角度比较了几种算法的整体性能,得出了一些有益的结论。最后,以上海地区为例,对ASAR数据进行影像配准、干涉成像、基线估计、去除平地效应、相位解缠等干涉处理最终得到变形信息。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究目的和意义  9-11
  1.2 历史与发展现状  11-13
    1.2.1 InS A R 发展历史和现状  11-12
    1.2.2 配准技术的发展历史和现状  12-13
  1.3 研究内容及章节安排  13-16
2 InSAR 技术基本原理  16-25
  2.1 InSAR 成像的几种模式  16-18
    2.1.1 交轨干涉测量(XTI)  16
    2.1.2 顺轨干涉测量(ATI)  16-17
    2.1.3 重复轨干涉测量(RTI)  17-18
  2.2 雷达影像特性  18-21
    2.2.1 极化影响  18-19
    2.2.2 表面粗糙度的影响  19-20
    2.2.3 雷达相干斑的影响  20-21
  2.3 InSAR 技术原理概述  21-25
3 InSAR 影像滤波  25-32
  3.1 引言  25
  3.2 干涉图前置滤波  25-27
    3.2.1 距离向的频谱位移  25-26
    3.2.2 方位向的频谱位移  26-27
  3.3 干涉图后置滤波  27-29
    3.3.1 多视滤波法  27-28
    3.3.2 均值滤波法  28
    3.3.3 中值滤波法  28
    3.3.4 Addtive 滤波法  28-29
  3.4 滤波实验与分析  29-32
    3.4.1 前置滤波结果  29-30
    3.4.2 后置滤波结果  30-32
4 InSAR 图像的配准  32-50
  4.1 引言  32
  4.2 影像配准的一般步骤  32-34
    4.2.1 控制点的确定  33
    4.2.2 几何变换模型  33-34
    4.2.3 相对纠正  34
  4.3 影像配准的精度评估  34-35
  4.4 InSAR 复数影像配准方法概述  35-41
    4.4.1 相干系数法  35-36
    4.4.2 相关系数法  36-37
    4.4.3 最大干涉频谱法  37-38
    4.4.4 相位差影像平均波动函数法  38-39
    4.4.5 相位差最小二乘法  39-40
    4.4.6 InSAR 复数影像配准方法总结  40-41
  4.5 配准实验与分析  41-49
    4.5.1 实验过程  41-46
    4.5.2 几种实验结果  46-48
    4.5.3 实验结果分析  48-49
  4.6 本章小结  49-50
5 InSAR 技术应用分析  50-59
  5.1 研究区概况  50
  5.2 InSAR 获取地形信息算法概述与工作流程  50-56
  5.3 实验结果与分析  56-59
6 结论与展望  59-61
  6.1 结论  59
  6.2 展望  59-61
攻读硕士学位期间公开发表的学术论文及参加科研项目  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66

InSAR影像配准算法研究与实现

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