合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量概述(編輯修改稿)
2024-07-20 22:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 相同的軌道以微小的幾何視差對(duì)同一地區(qū)成像兩次的方法來獲取數(shù)據(jù)，因此需要對(duì)飛行軌道進(jìn)行精確定位。由于受大氣的影響較小，衛(wèi)星比飛機(jī)具有更準(zhǔn)確、穩(wěn)定的飛行軌道，因此該模式最適合星載SAR 的干涉，它的優(yōu)勢(shì)在于能夠快速獲取大范圍或全球范圍的干涉數(shù)據(jù)。其幾何原理圖如圖2 所示。雙天線單軌縱向(alongtrack Interferometry，ATI)模式也是要求兩副天線安裝在同一飛行平臺(tái)上，但是天線順著平臺(tái)飛行軌道來安裝。其幾何原理圖如圖3 所示，此時(shí)兩副天線沿飛行方向相隔一段距離。采用該模式得到的相應(yīng)象素的相位差是由于測(cè)量時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此它適用于對(duì)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如海洋制圖、波浪譜測(cè)量等。從InSAR的原理可知，欲求得高程，一方面要求獲得準(zhǔn)確的相位差，另一方面也要求能估計(jì)出精確的軌道參數(shù)等，這些工作在實(shí)際的數(shù)據(jù)處理過程中均非易事。InSAR數(shù)據(jù)處理的主要步驟包括：影像配準(zhǔn)，干涉圖生成，噪聲濾除，基線估算，平地效應(yīng)消除，相位解纏，高程計(jì)算等。根據(jù)不同的具體算法，其中有些步驟可能需要通過迭代來精化處理結(jié)果。實(shí)際處理時(shí)，往往還需要一定的地面控制點(diǎn)來計(jì)算有關(guān)的參數(shù)。下面圖為InSAR數(shù)據(jù)處理基本流程圖。影像配準(zhǔn)。由于兩幅SAR 圖像成像軌道、視角或時(shí)間的偏差,在距離向和方位向都會(huì)存在一定的錯(cuò)位和扭曲，生成干涉圖之前必須使同一場(chǎng)景的兩幅復(fù)圖像精確地對(duì)準(zhǔn)使復(fù)，圖像對(duì)中同一位置的像素對(duì)應(yīng)地面上的同一回波點(diǎn)。完成配準(zhǔn)后，主圖像和重采樣后的輔圖像共軛相乘,生成干涉圖和相關(guān)系數(shù)圖，干涉圖的幅度圖可以輔助DEM 的生成，相關(guān)系數(shù)圖可以作為相位解纏的質(zhì)量圖，指導(dǎo)相位解纏的路徑或權(quán)值設(shè)置?；€估計(jì)?；€是決定干涉系統(tǒng)成敗的重要因素,基線估計(jì)誤差是造成最后地形高度誤差的主要原因之一。目前基線估計(jì)的主要方法有基于星歷參數(shù)或GPS 參數(shù)的基線估計(jì)方法和基于地面控制點(diǎn)及干涉條紋的估計(jì)方法。去平地效應(yīng)。干涉圖隨距離向位置的不同而引起相位變化，它不反映目標(biāo)的高度變化,稱為平地效應(yīng)。由于平地效應(yīng)常常會(huì)造成干涉條紋過密,給相位解纏帶來困難，因此，在相位解纏前,需要先消除平地效應(yīng)，得到反映地形高度變化的稀疏干涉條紋。噪聲濾波。干涉圖中的噪聲主要來源于地形、時(shí)間或基線失相關(guān)、熱噪聲、數(shù)據(jù)處理噪聲等。噪聲的存在使得干涉圖信噪比降低,從而嚴(yán)重影響相位解纏的精度。最常用干涉圖濾波方法有:多視平均法或中值濾波法、自適應(yīng)濾波算法、圓周期中值濾波法等等。相位解纏。由于復(fù)數(shù)對(duì)相位的周期性，干涉圖中各點(diǎn)的相位值只能落入主值的范圍內(nèi)，只是真實(shí)相位的主值,要得到反映高程信息的真實(shí)相位值必須對(duì)每個(gè)相位值加上整數(shù)倍，將由相位主值得到真實(shí)相位值的過程統(tǒng)稱為相位解纏。高程計(jì)算。相位解纏得到反映地形高度的真實(shí)相位后，根據(jù)InSAR 成像基本原理及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可計(jì)算
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