ENVISAT ScanSAR干涉数据处理研究

ScanSAR干涉测量是一种三维测高模式,而且ScanSAR模式也是SAR卫星的一种工作模式,且具有宽覆盖、大范围和重返周期短的优点。本文结合ScanSAR的工作原理及特点,分析了ScanSAR的成像算法,针对ScanSAR的数据处理的关键点,提出了采用分字条带处理的方法来剔除轨道误差,消弱拼接、大地水准面差距、大气效应的误差。在此基础上,使用GAMMA软件给出处理流程,然后通过对ENVISAT卫星的青藏高原宽幅数据的处理,进行实验对比,证明该方法的有效性,并为ScanSAR干涉测量的进一步研究提供了重要的科学参考。     

星载宽幅SAR干涉测量研究

星载宽幅SAR也称为ScanSAR,其干涉测量是一种宽测绘带的三维测高和变形监测模式。本文介绍了ScanSAR模式(Wide Swath Mode,WSM模式)干涉测量及其与IM模式(Image Mode)联合干涉测量的方法,提出ScanSAR干涉数据处理的具体实现方案,并通过实例验证了ScanSAR干涉测量不仅能得到与IM模式同样的监测结果,而且其覆盖面较广,易发现大范围的变形,尤其是大区域的缓慢形变。     

星载SAR复数图像的配准

星载干涉雷达测量已经被证实用于生成大范围（乃至全球）的DEM或监测地表位移具有广阔的应用前景，其中SAR复数图像序列的精确配准是保证生成有效干涉相位图的重要环节之一。本文分析了卫星InSAR系统中所涉及的几种坐标系统变换问题，并提出了基于此的几何配准方案，即基于卫星轨道状态矢量、SAR成像几何进行配准的算法；同时，还设计了基于几何配准结果和能量影像相关技术的配准算法，最后使用ERS－1／2、JERS－1和RADARSAT卫星获取的3种SAR复数图像对分别做几何配准和相关配准试验和比较，并对卫星SAR图像质量和轨道数据质量作了定性分析。     

Envisat ASAR ScanSAR-Stripmap 干涉测量研究

分析了ScanSAR-Stripmap干涉测量的相位组成,指出其因非同步数据引起的特有相位项,并通过实验验证了该相位项的存在.提出一整套ScanSAR-Stripmap干涉测量方法,借助JPL开发的开源干涉测量软件ROI_PAC的相应模块实现干涉处理过程,重点解决了ScanSAR-Stripmap两种模式数据间的配准以...     

ScanSAR干涉测量中的关键误差影响

ScanSAR模式具有宽观测带和重访时间短的优点,广泛应用于地表形变监测,在监测缓慢形变领域具有宽广的前景。ScanSAR干涉测量与条带干涉一样,降低基线误差和DEM残差影响是其主要瓶颈。本文分析了ScanSAR的成像原理及误差成因,针对Bam地震的ScanSAR干涉图,比较了SRTM3和GDEM在ScanSAR差分干涉中的影响大小,对采用3种不同精度的ENVISAT轨道数据得到的ScanSAR干涉结果进行了比较研究,研究结果可为相关领域提供参考。     

一种改进的星载干涉SAR复图像最大频谱配准算法

最大频谱法常用于星载干涉SAR复图像配准,但该方法计算量较大且易受噪声影响。本文提出一种改进的最大频谱配准算法。该方法利用chirp-z变换替换补零FFT变换,以相对较少的运算量达到较高的频谱峰值计算精度;通过设定合理的判决门限,判定控制点偏移量估计结果的可靠性,以便对位于不同区域的控制点自适应选取子图像截取窗口的长度,达到控制运算量的目的。利用该算法分别对来自ASAR和ERS-1/2的两对复图像进行验证,实验结果表明该算法可以有效实现配准,且比同条件下利用常规最大频谱算法得到的结果更加可靠。     

永久散射体差分干涉测量技术中SAR影像精配准的一种新方法

提出并实现了一种基于加权最小二乘的低相干SAR像对精配准新方法。该方法借助一幅与主、辅影像相干性都较高的第三幅影像来完成低相干SAR影像对的初步配准,利用加权最小二乘法求出二者间的坐标映射函数,从而快速高效地实现低相干SAR影像对的高精度亚像元级配准。采用ERS-1/2实际数据的配准实验,验证了该方法可以提高低相干SAR像对的干涉图质量,提高二者之间的相干性和控制点的配准精度,改善低相干SAR影像对的配准效果,在一定程度上解决了PS InSAR技术中低相干SAR影像对的配准问题。     

干涉雷达复图像配准与干涉纹图的增强

干涉雷达复图像之间的精确匹配技术是提高雷达干涉测量精度的关键之一。首先讨论了干涉雷达复图像配准过程中所要考虑的问题,然后给出了一个切实可行的配准方法,并把该方法应用于新疆喀拉卡什ＳＩＲ－Ｃ／Ｘ－ＳＡＲＬ波段干涉数据处理。干涉雷达复图像配准之后可以生成干涉纹图,为了消除干涉纹图中的噪声,尝试了中值波波和方向平滑两种方法。     

混合三角网极化干涉SAR影像配准

以常用SAR影像三步配准法为基础,针对国产机载X波段极化干涉SAR影像的变形特点,提出了一种分块格网与三角网相结合的极化干涉SAR配准方法。首先,在影像分块的基础上利用最大-次大相干系数识别不可靠点;再用三角网限制配准误差传播;最后,进行配准模型系数求解。实验结果表明,所提出的改进方法相比于普通方法,提高了极化干涉SAR影像的配准精度,有效地改善了主辅影像的干涉质量,适用于新型国产机载极化干涉SAR数据的后处理。     

混合三角网极化干涉SAR影像配准

干涉雷达配准过程中,像对间的变换模型可以通过有理多项式进行拟合,参数的解算需要均匀分布的高精度联系点,传统算法或者只重视联系点的权重,或者只考虑联系点的分布,极大地降低了多项式拟合的精度。提出一种兼顾联系点权重与分布的Voronoi图辅助配准算法,把该算法应用于中国西部某地区Cosmos-Skymed-1/2 X波段干涉数据的处理。实验表明,相对于现有方法,该算法可以提高匹配成功率,得到更高的相关系数,获得分布更均匀的联系点,从而解算出精度更高的变换参数。     

机载干涉SAR测绘制图应用系统研究

介绍我国机载干涉SAR系统及测绘应用概况,介绍机载干涉SAR生成DEM、SAR正射校正、地形引起的SAR后向散射畸变校正、机载SAR图像解译、雷达图像与光学影像的融合、雷达"空中三角测量"等关键技术研究进展.最后,介绍机载干涉SAR系统在泰山试验区的测绘制图实验情况.     

极化SAR干涉测量模拟研究

极化SAR干涉测量将极化测量技术和干涉测量技术巧妙地结合，能够提高干涉测量精度，尤其是在植被覆盖的情况下，不仅能够测量地表地形，而且使得估计植被高度成为可能。因此，近几年来国际上对极化SAR干涉测量技术的研究越来越重视，极化SAR干涉测量已成为SAR应用技术发展的重要方向。通过模拟技术深入研究极化SAR干涉测量理论和方法，并提出了一种新的极化SAR干涉测量改进算法，模拟实验结果表明，该算法可以进一步提高测量精度。     

利用后向散射特性从高分辨率SAR影像中提取建筑物高度

在城区的建筑物高度估计中,散射单元内不同散射体相位中心不一致导致干涉相位混淆使得建筑物高度反演结果不精确。提出一种双基线的极化干涉合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）建筑物高度估计方法,利用两条基线的全极化干涉数据增加观测量,通过建立干涉相位之间的优化准则消除分辨单元内多散射体的相位中心混淆的问题。利用覆盖山东省泰安市的三景高分辨率全极化TerraSAR-X数据进行实验,并通过实地调查验证了实验结果。结果表明,相对于传统的单基线方法,新方法反演获得的建筑物高度的精度更高。     

Optimum Data Vector Approach to Multibaseline SAR Interferometry Phase Unwrapping

Phase unwrapping is a key problem not only in all quantitative applications of synthetic aperture radar (SAR) interferometry but also in other fields. In this letter, a new phase unwrapping approach is investigated. Our study is based on the model of the optimum data vector. In order to autocoregister the SAR images, the proposed method takes advantage of the multibaseline optimal weighted joint data vector by extracting all the coherence information available in the neighboring pixels. Moreover, the method employs the projection of the joint signal subspace onto the corresponding noise subspace to estimate the unwrapped interferometric phases (or the terrain heights). The proposed method can accurately determine the dimensions of the noise subspace and provide the robust unwrapped interferometric phases even in the presence of the large image coregistration errors. Moreover, the multibaseline processing idea is a combination of data optimization, image coregistration, interferogram filtering, and phase unwrapping.     

面向SAR数据处理流程的溯源方法研究

为了方便查询合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）数据产品的来源,评估其质量和可靠性,再现其产生过程,使用溯源技术记录其衍生过程并管理其处理流程。分析SAR数据处理流程的特点,提出了基于分层二部图的溯源模型（hierarchical bigraph provenance model,HBPM）,设计了基于HBPM的溯源仓库及检索语言（provenance data query language,PDQL）,并实现了流程再现、溯源信息可视化等应用。在江苏省地面沉降监测系统中,通过一个SAR数据处理流程溯源的案例——用基于SAR技术的短基线（small baselines subset,SBAS）方式检测地面沉降情况,验证该溯源方法的可行性。     

基于抗差趋势面的激光扫描地形数据处理

基于将地面视为连续曲面,非地面点视为粗差的原则,将抗差估计原理引入到点云数据处理中。在对试验区点云数据分块的基础上,利用高崩溃污染率的抗差估计算法建立趋势面模型,并通过迭代权函数的取值分离非地面点。试验分别针对分块大小和权函数界值选取问题进行分析,并将剔除结果与运用R iSCAN PRO软件的人工处理结果进行比对,提出...     

Quartic-Phase Algorithm for Highly Squinted SAR Data Processing

In this letter, an algorithm based on a quartic-phase model is discussed for processing highly squinted synthetic aperture radar (SAR) data from a large range swath. In the algorithm, a precise quartic-phase model is adopted to describe a range-dependent property of the SAR signal; a constant factor and a secondary scaling process are introduced to make the algorithm easy to be utilized compared with traditional nonlinear chirp scaling algorithms. The novel algorithm can process SAR data under a squint angle above 50deg and achieve a focus depth over 60 km     

关于雷达影像干涉测量的若干理论问题

就雷达影像干涉测量的若干理论问题进行了讨论,提出了一种高程解算数学模型,该模型基于相邻两点对于同一天线的相位差,以精确可靠的控制点为出发点,可以不必顾及基线估计;提出了将控制点影像坐标与卫星位置参量按成像方程进行平差,以保证相位解缠和高程解算对控制点和卫星位置精度的要求,指出了在此基础上的基线估计方法     

滑动聚束模式SAR影像干涉处理方法

合成孔径雷达聚焦成像时,因地球旋转和传感器姿态控制误差而产生的非零多普勒中心在聚焦影像方位线中引入了线性相位,因此在干涉处理时方位线不能作为基带信号进行重采样。为了确保相位信息在重采样过程中不出现损失,一般采用内插核调制的方法完成方位线重采样。滑动聚束模式影像因成像的特殊性,聚焦影像的多普勒中心分布更加复杂,其方位线为时变信号。分析了滑动聚束模式影像点目标的多普勒历程,多普勒中心在方位线的变化规律,时变信号的内插方法,并通过模拟实验验证非零多普勒中心对内插精度的影响,最后对DORIS软件重采样环节进行改进,即采用新的多普勒中心表达式对内插核进行调制完成影像重采样,实现TerraSAR-X卫星滑动聚束模式影像的干涉处理。