An Adaptive Contoured Window Filter for Interferometric Synthetic Aperture Radar

An adaptive contoured window filter is proposed to filter off the noise from phase images of interferometric synthetic aperture radar (InSAR) in this letter. The contoured windows can best satisfy the requirement that constrains the phase signal constant inside windows on which low-pass filtering can remove the noise well while the fringe phases are well preserved. The contoured windows are determined by tracing along the local fringe orientation. An algorithm for determining window sizes adaptive to the fringe density is also proposed. The theoretical analysis and experiments prove that the proposed filter can greatly remove decorrelation noise while preserving the fringe phase well, even for those fringes with strong curvatures for InSAR processing     

InSAR基本原理

作为InSAR系列讲座的第三篇，本文首先介绍干涉相位信号及InSAR测高与探测形变的基本原理。最后比较并讨论其在地表高程和形变测量中的敏感程度。     

“雷达干涉测量”课程教学设计与实践

雷达干涉测量作为遥感对地观测领域中的热点学科,受到测绘、地质、矿业、水利、国土资源、航空航天、地震等各行各业的广泛关注。为了适应科技发展对雷达干涉测量高级人才的需求,许多高校开设了或即将开设“雷达干涉测量”等相关课程。结合东北大学在“雷达干涉测量”课程教学及实践中的经验,围绕课程教学设计、教学方法、教学实践中遇到的问题及解决方案等方面进行了详细探讨,为促进高素质雷达遥感人才培养工作贡献力量。     

GB-InSAR技术及其形变监测

地基InSAR(GB-InSAR)是最近10年发展起来的一种相对较新的形变监测技术。本文阐述了GB-InSAR技术的国内外研究现状、基于GB-InSAR技术的IBIS-L系统,以及GB-InSAR的基本原理、数据处理流程和关键技术,提出了GB-InSAR技术存在的主要问题及今后的发展方向。     

DInSAR技术对地震同震形变场的研究

合成孔径雷达差分干涉测量（DInSAR）可用于监测厘米级或更微小的地表形变,以揭示许多物理现象,如地震形变、火山运动、大气变化、冰川漂移、地面沉降以及山体滑坡等。DInSAR作为一种新型的空间对地观测技术,具有不受时间和空间的限制、对地物具有一定的穿透性等传统测量所不可比拟的优势,已得到较为广泛的应用。简要介绍DInSAR技术的基本原理及其处理流程,以Barn地震为例提取Bam地震的同震形变场。     

Efficient Interpolation of SAR Images for Coregistration in SAR Interferometry

An efficient polynomial interpolation method is proposed to reduce the computational burden of the coregistration of synthetic aperture radar images in interferometric processing. The method can be viewed as an application of the Farrow interpolator technique and requires a series of 2-D fast Fourier transforms (FFTs). Mainly, it has two advantages relative to the usual coregistration procedure. First, it does not require to compute or store in memory any kernel sample. Second, it involves less floating-point operations than the conventional coregistration, with a clear advantage if the image needs to be oversampled. The efficiency of the method is based on the fact that the complexity of one 2-D FFT is much smaller than the complexity of one spatial convolution. These advantages are demonstrated by both analyzing the interpolation procedure itself and by defining an efficient code implementation.     

InSAR-MAI技术监测玉树地震2-D同震形变场研究

InSAR由于大范围、高精度、全天候等优势,被广泛应用。但InSAR局限于监测视线向形变,无法观测方位向形变。多孔径干涉测量技术(MAI)作为一种监测方位向形变的有效技术得到广泛应用,其精度可达厘米级。该技术对监测快速,激烈的地表形变更为有效,如冰川流速、同震形变等。文中利用MAI-InSAR技术,选用日本ALOS卫星PALSAR数据,监测玉树Mw=6.9地震的2-D同震形变场,获得有益的结论。     

DInSAR技术监测玉树地震同震形变场的研究

近二十年来,合成孔径雷达干涉测量技术（DInSAR）作为一种监测地表形变的有效技术得到广泛应用,其视线向精度可达厘米级甚至毫米级。该技术尤其是对监测快速、激烈的地表形变更为有效,如地震、火山等。利用DInSAR技术,选用日本ALOS卫星PALSAR数据,获取了2010—04—14玉树Mw6．9地震的同震形变场。结果表明：地表至少发生过3次地表破裂,沿断层走向的形变分布范围远远大于垂直断层分布范围,形变分布特征以左旋走滑为主。     

融合差异图与高斯混合模型相结合的SAR图像变化检测

在SAR图像变化检测过程中,假设差异图类别服从单一分布,构造单一类型的差异图不能完好地保留变化信息,从而影响SAR图像变化检测的精度。针对上述问题,提出一种基于差异图融合和高斯混合模型GMM(Gaussian Mixture Model)的非监督SAR图像变化检测方法。该方法利用给定的融合因子进行差值和比值图融合,采用最大期望算法EM(Expection Maximum)求解融合差异图的GMM参数,并根据后验概率将图像像素分配到GMM各个分量,从而获得SAR实验区域的变化检测图。3组SAR数据集的变化检测实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于模糊算法的极化SAR影像分类

极化合成孔径雷达（POLSAR）由于其能对目标进行更为全面的极化信息的描述,已经成为SAR领域中最先进的传感器之一。本文对模糊集理论中的三种模糊聚类算法进行了系统全面的阐述,并重点研究了基于模糊可能性C均值算法（FPCM）的极化SAR非监督分类方法。     

雷达干涉测量中人工角反射器设计及在影像图中的识别

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是20世纪后期发展起来的一种新的测量技术,具有全天时、全天候、能获得面数据等对地观测特点.但在实际应用中却受到时间和空间失相关以及大气效应等条件的制约.选取金沙江流域地处高山峡谷区的某河段为研究区域.由于传统的InSAR技术达不到理想监测效果,因此应用了角反射器(CR)技术.首先阐述了...     

基于二维形变场的地基SAR精度验证与分析

地基SAR(synthetic aperture radar)可实现高精度的小区域性连续形变监测。为研究其形变探测能力与精度,建立了一套精度验证平台和系统。在楼顶布设不同位置分布的角反射器,并采用步进平台控制角反射器模拟不同数值形变,形变角反射器与稳定点及楼顶表面构成小区域二维形变场,利用IBIS-L(image by interferometric system-landslides)系统完成形变监测与分析。实验结果表明,当角反射器发生毫米级形变时,地基干涉雷达IBIS-L系统形变探测平均精度为0.27 mm,而角反射器发生亚毫米级形变时,其形变探测平均精度为0.11 mm;该系统可以实现小区域性的亚毫米级形变探测,对于缓慢微小变化,其具有更好的形变探测能力与可靠性。     

地基合成孔径雷达的发展现状及应用

为了使地基合成孔径雷达（ground-based synthetic aperture radar,GB-SAR）在地表微变形监测领域得到更广泛的应用,首先概述了GB-SAR的主要类型,并选择几种具有代表性的系统介绍了其工作原理及重要参数。然后以中国安全生产科学研究院自主研发的边坡合成孔径雷达型地基雷达为例,总结了常规差分干涉处理中的重要技术,利用相似模拟实验验证了GB-SAR的监测精度,并且展现了GB-SAR在露天矿山边坡监测、矿山排土场监测和山体滑坡应急救援监测方面的应用。最后提出了GB-SAR在变形监测中存在的一些问题以及后续发展中的建议。     

PolSAR相干斑抑制中的非局部均值滤波研究进展

为促进非局部均值滤波在PolSAR相干斑抑制技术领域的应用与发展,首先简要阐述了非局部均值滤波的基本理论;然后系统梳理了非局部均值在PolSAR相干斑抑制处理中应用的历史沿革,最后深入探讨了现有研究工作的不足之处及其解决之道,为该方向进一步开展研究工作提供有益参考。     

改进的机载SAR多普勒中心估计方法

线性相位误差导致机载SAR成像后目标的位置发生偏离,从而改变多普勒中心频率.研究线性相位误差的特点,提出一种改进的杂波锁定估计方法.该方法通过对方位谱能量重心的精确估计来得到多普勒中心初始的选代预置值.精度优于原有多普勒中心估计方法,点目标成像上效果明显.最后使用机裁雷达真实数据检验该方法的有效性.     

地基合成孔径雷达技术研究与初步应用

阐述了地基合成孔径雷达测量的技术原理和应用方向,归纳了地基雷达形变测量的主要技术流程.通过实地测试验证其精度,地基合成孔径雷达技术具备探测毫米-亚毫米级形变信息的能力,地基雷达设备稳定可靠,具有广泛的应用前景.最后揭示地基合成孔径雷达技术在变形监测及预警中的问题,同时提出下一步的工作安排.     

多视处理对SAR船只探测的影响

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)成像过程中会出现斑点噪声,一般用多视处理减少图像的斑点噪声,这对合成孔径雷达船只探测造成了一定的影响.本文对不同视数SAR图像的等效视数、空间分辨率和船只海面对比度进行了分析,结果表明:一方面,多视处理增加了等效视数,改善了图像质量,更有利于船只探测;但另一方面,多视处理又降低了图像空间分辨率和船只海面对比度,对船只探测产生不利影响.最后本文选取了窗口滤波法和K分布法两种典型的SAR船只探测方法对多视处理的SIR-C SAR图像进行了船只探测试验,得到了最适合船只探测的多视处理的视数.     

星载合成孔径雷达回波数据仿真研究

本文对星载合成孔径雷达（SAR）图像仿真方法进行了研究,在分析并建立合成孔径雷达回波信号数学模型的基础上,提出了基于分布目标的SAR回波信号数据仿真,进而提出了一种与传统实现方法不同的SAR原始回波数据的生成方法,并用这种方法进行了初步的建模和仿真,验证了其有效性。     

合成孔径雷达高度计的波形重跟踪与仿真试验分析

基于初步研究获得的合成孔径雷达高度计卷积模型,推导获得合成孔径雷达高度计波形关于时间偏移、合成上升时间、信号幅度3个参数偏导数的卷积计算公式,利用数值积分及傅里叶变换实现合成孔径高度计回波模型的重跟踪。在多个单位联合协同下,利用仿真轨道、对流层、电离层及潮汐等模型生成了合成孔径模式下的回波波形。对比表明,仿真生成的合成孔径模式下的回波波形与CryoSat-2卫星SAR模式下的回波波形整体形状一致。利用仿真波形数据进行重跟踪试验,结果表明在20Hz数据条件下(约350m分辨率),合成孔径模式下的重跟踪精度达到5cm,较之传统模式有一定的提高。