自适应图像配准多基线InSAR干涉相位展开方法

提出一种基于自适应图像配准的多基线InSAR干涉相位展开方法.该方法通过构造联合加权数据矢量,充分利用相邻像素的相干信息,并且由干涉相位构造的信号子空间向噪声子空间投影来估计绝对干涉相位(即进行相位展开),能够同时完成图像配准、相位噪声滤波和相位展开处理,因此在SAR图像配准误差较大(可以允许达到一个分辨单元)的情况下,能够得到稳健的干涉相位展开结果.仿真结果证明了该方法的有效性.     

InSAR自适应图像配准的干涉相位估计方法

提出了一种基于联合单像素模型的InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)干涉相位估计方法.能够根据配准误差的大小和方向来构造最优加权观测矢量,同时利用相邻像素的信息,因此具有自适应图像配准和降低相位噪声功能,因而可以在SAR图像配准精度很差(可以允许达到一个分辨单元)的条件下准确地估计相应像素间的干涉相位.     

基于平地干涉相位周期的基线估计方法

干涉合成孔径雷达（INSAR）技术是利用同一景区不同视角的复数据相位信息,获取地面高程信息或地形变化信息的技术。其中参数估计是INSAR数据处理中必不可少的步骤,基线是形成数字高程模型（DEM）中的一个重要参数。文中由合成孔径雷达干涉测量的原理出发,从理论上推导出平地干涉相位周期与基线的关系式,得出了一种利用干涉相位周期估计基线的方法,由此对估计区域的选取进行讨论,并进一步通过实际雷达数据,最后通过实际干涉图验证此基线估计方法。     

多雷达系统几种误差配准方法的分析与比较

对多雷达系统现有几种主要误差配准方法即实时质量控制法（RealTimeQuality Control)、最小二乘法（Least Squares)、最大似然法（Maximum Likelihood)和广义最小二乘法（Generalized Least Squares)进行理论分析与比较,利用参考文献[1]的数据对上述几种算法的实际应用效果进行比较,为实际系统选择合适配准算法提供一定依据。     

一种多部地基SAR联合观测时的图形配准方法

地基SAR（Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达）在形变监测领取得到了广泛应用,但仅能获取沿雷达视线方向的一维形变信息。为实现三维形变信息的测量,可以采用多部地基SAR从不同的观测角度对同一区域进行联合观测,但不同雷达的图像特征差别较大,基于常规的多项式拟合的变换方法无法实现配准。因此,本文提出了一种新的适合多部地基SAR联合观测下的几何配准方案。该方案中包含两个关键问题:三维坐标系变换和同名投影点关联,首先基于多个控制点将各部雷达与场景高程信息统一到同一坐标系下,其次基于雷达成像的投影原理实现不同雷达图像中同名投影点的关联。基于两部雷达获取的实测数据,初步验证了该方案的可行性。      

星载多基线InSAR理想相位图的快速仿真方法

针对星载多基线干涉合成孔径雷达(InSAR)系统,该文研究并提出了基于数字高程模型(DEM)数据、卫星轨道和基线信息的干涉相位的快速仿真方法。利用前向地理编码进行星载InSAR几何约束下的DEM模型匹配,完成多基线InSAR干涉相位生成,并通过多项式近似和混合迭代实现对模型匹配过程的优化。理论分析和仿真实验表明,该方法在显著提高计算效率的同时,保持了较高的相位生成精度,并且对复杂DEM模型有很好的迭代收敛性,适于实现对大场景复杂地形的星载多基线干涉相位快速仿真。     

基于相关系数加权观测矢量的InSAR干涉相位估计方法

提出了一种基于相关系数加权观测矢量的InSAR干涉相位估计方法.该方法采用联合单像素模型,构造相关系数加权观测矢量,同时利用相邻像素的信息,因此具有自适应图像配准和降低相位噪声功能,因而可以在SAR图像配准精度很差(可以允许达到一个分辨单元)的条件下准确地估计相应像素间的干涉相位.仿真数据的处理结果证明了此方法的有效性.     

多雷达系统几种误差配准方法的分析与比较

对多雷达系统现有几种主要误差配准方法即实时质量控制法（Ｒｅａｌ ＴｉｍｅＱｕａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、最小二乘法（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）、最大似然法（Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）和广义最小二乘法（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｓｑｕａｒｅｓ）进行理论分析与比较,利用参考文献［１］的数据对上述凡种算法的实际应用效果进行比较,为实际系统选择合适配准算法提供一定依据。     

星载InSAR的基线长度研究

基线长度是决定干涉合成孔径雷达(InSAR)测高精度的关键量.长基线时误差传递系数小,利于测高精度,但基线过长会使系统相干性下降和处理难度增大.文中探讨了相干性和相位展开处理的机理,分析了基线长度与二者的关系,提出了一项衡量相位展开难度的指标,给出了利用SAR工作的侧视几何缓解相干性和相位展开难度对基线长度限制的2种处理方法及其效果.上述2种处理方法可允许InSAR系统采用更长的基线.     

星载InSAR复图像多级配准及其误差分析

复图像的配准是星载干涉合成孔径雷达(InSAR)数据处理中的重要步骤。对于星载InSAR复图像的配准,为了达到高的配准精度并同时保持较高的计算效率,需要采用多级配准的方法,即可先后采用几何配准方法、基于窗口的配准方法和基于频谱差别的配准方法来完成复图像的配准。首先讨论了三种算法的原理和处理方法,其中详细分析了基于频谱差别配准方法的原理。然后分析了各算法的误差,由于基于频谱差别配准影响最终的配准精度,分析了通过去噪来减少其误差。使用上述算法对仿真数据的处理结果验证了算法的有效性。     

干涉SAR最小二乘二维相位展开法的改进

二维相位展开是干涉SAR成像的关键步骤和难点,以SIR－C／X－SAR真实数据得出的相位条纹为对象,用Pritt的最小二乘法做了展开,发现并讲座了最小二乘的平滑作用对展开结果的不良影响,并用一种依据二阶差分的加权对最小二乘法进行改进,更好地实现了相位展开。     

可靠性排序在InSAR相位展开中的应用

提出一种基于可靠性排序的相位展开算法。这种算法的关键是选择相干图来标识相位数据的可靠性,相位展开的路径由相干图导向。阐述了可靠性排序测量的基本原理,讨论了算法设计和流程图,针对干涉合成孔径雷达(InSAR)获得的数据进行了相位展开处理,得出了较为理想的结果。实验表明,相位展开的路径总是沿着具有较高可靠性的像素到较低可靠性的像素．所以在最坏的情况下误差也被限制在局部最小区域。     

精确提取InSAR时间去相关分量的方法

提出了一种干涉合成孔径雷达(InSAR,Synthetic Aperture Radar Interferometry)回波信号时间去相关分析的新方法,该方法主要包括三个步骤:采用自适应区域增长算法(IDAN,Intensity-Driven Adaptive Neighborhood)估计所有干涉子集的相干性;利用迭代最小二乘去除估计量偏差;采用相干性分解技术对无偏样本相干性进行分离,获得精确的时间去相关分量.以美国南加州洛杉矶地区的ENVISAT ASAR数据集为例,对新方法和现有方法进行了比较研究.结果表明,新的融合算法能够获得更加可靠、精度更高的时间去相关分量,并具有非阈值和近乎完全的自适应性.本文的研究将有利于改善与时间相干性有关的地球物理参数反演,也有利于地表变化周期性和随时间变化的气候环境实时监测等.     

干涉合成孔径雷达边缘检测解相位模糊的方法

给出了一种干涉合成孔径雷达相位解模糊方法,该方法利用边缘检测算子确定干涉因子中干涉纹的位置。为了提高干涉纹的检测精度,将纹线检测和纹线跟踪相结合,并采用了中值滤波和相对平均灰度梯度法,该方法具有无积累误差且稳定性好的优点。利用三峡地区的L波段SIR-C并行轨道数据,运用上述方法得到了解模糊的相位图和局部区域的相对地形图,获得了比较满意的结果。     

机载视频合成孔径雷达成像技术研究

机载视频合成孔径雷达(ViSAR)工作在太赫兹波段,具有5 Hz以上的无孔径交叠成像帧率。其采用一发四收系统架构,具备合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)和干涉合成孔径雷达(InSAR)测高等功能,兼具光学传感器成像速度快以及微波雷达环境与气候适应性好等优势。论文介绍了机载视频合成孔径雷达研究进展,实验表明,其成像分辨率优于0.2 m,合成孔径时间可缩短至0.2 s。利用阴影信息可以对运动目标(如卡车等)进行检测,结合传统的GMTI与InSAR技术,实现对复杂运动目标的成像、跟踪和定位。     

TwinSAR-L基线定标中的参考高程误差分析

为分析分布目标基线定标方法的L波段适用性,本文结合我国于2021年发射的L波段编队InSAR卫星(TwinSAR-L)的系统参数,从典型分布目标的穿透和后向散射系数特性出发,指出分布目标参考高程误差不仅包括自身测量误差还包含由穿透和信噪比去相干引入的参考高程误差Δh_errPen和Δh_errSNR,并利用TwinSAR-L数据及TanDEM-X分布目标基线定标模型分析了这两项误差与基线定标误差之间的关系。最后,利用ALOS-2数据定量分析发现研究区域L波段的Δh_errPen,Δh_errSNR分别为1.09 m, 1.39 m。这将分别引入7.9 mm, 10 mm的基线定标误差,严重影响基线定标和后续DEM产品精度。本文的研究工作对TwinSAR-L的基线定标具有一定的理论指导意义。     

双频InSAR高程重建噪斑去除方法

双频InSAR不依赖于相邻相位差小于π的限制而进行解缠,可以实现陡变地形的正确解缠绕,从而可以实现复杂地形的高程反演。基于最大似然估计(Maximum-Likelihood Estimation, MLE)的双频干涉相位解缠算法耗时少,但其噪声鲁棒性差,解缠结果中含有大量噪声斑块。针对此弊端,提出了一种对ML解缠结果进行噪声斑去除的方法。实际操作中,首先利用聚类分析(Cluster Analysis, CA)的思想,去掉解缠结果中较大量出错区域对应的模糊类。再利用可变长窗口判定错点,并利用非均匀加权窗去掉单噪点和噪声斑,得到正确的解缠相位。实验章节首先列出了仿真模型双频干涉处理结果,将改进结果与最大后验概率估计法(MAP)得到的结果作了比较。最后列出了对中国科学院电子学研究所航天微波遥感系统部的双频干涉数据处理结果。实验结果表明,解缠结果存在的问题得到解决,在保证较好解缠效率的同时,去除了噪声斑块,提高了相位解缠的精度。     

基于RVoG模型的极化干涉SAR最优基线分析

 针对极化干涉SAR体散射体参数估计应用,基于随机体散射体/地表二层(RVoG)模型分析研究了其最优基线问题.在基线去相干、RVoG模型、相位管等相关理论分析基础之上,证明了最优基线的存在性,给出了其定义与计算方法,比较了其与常规干涉SAR最优基线的异同.通过仿真验证并讨论了雷达、成像几何和体散射体参数对最优基线选取的影响.