基于偏微分方程的InSAS干涉图去噪技术研究

针对干涉合成孔径声纳（InSAS）中干涉图的去噪问题,引入了一种基于偏微分方程的去噪方法．与传统的均值滤波和中值滤波方法相比较,仿真和真实试验数据处理结果均表明：基于偏微分方程的干涉图去噪方法不仅可以有效地去除噪声,而且能更好地保持干涉图的细节信息和边缘信息,为后续的相位展开奠定了基础．     

枝切法与曲面拟合结合的InSAR相位展开算法

为了解决干涉合成孔径雷达(InSAR)相位被缠绕的问题,提出了一种基于枝切法与曲面拟合的合成相位展开算法.这种算法针对干涉相位图中不同质量的区域采用不同的展开策略,首先利用枝切法准确性高的特点展开高质量区域的相位,然后利用曲面拟合的方法对低质量区域的相位进行拟合,最后利用遗传算法对拟合函数进行修正来获得最终的展开相位.仿真实验和实测数据表明,该方法很好地克服了枝切法的"孤岛现象"和最小二乘法存在相位坡度欠估计的情况,且比其他方法的精度高。     

俯仰向DBF SAR系统通道相位偏差估计算法

由于俯仰向多通道合成孔径雷达系统通道之间存在相位偏差,因此降低了数字波束形成后雷达图像的性能．为解决上述问题,提出了一种俯仰向通道相位偏差估计算法．该算法首先对相邻通道间的数据进行干涉处理,获得相邻通道之间的复干涉相位图; 然后,对复干涉相位进行干涉处理,获得邻近通道干涉相位的差分相位;最后,通过优化图像的最大对比度估计俯仰向通道间的相位偏差．利用车载俯仰向多通道雷达系统获取的数据验证了这种算法的有效性．     

自适应的改进Goldstein干涉相位图滤波算法

在Goldstein的合成孔径雷达干涉测量干涉相位图滤波算法基础上,构造了一种自适应的域加权系数来取代原先人工设定的经验值,并以局部相干系数计算其幂指数,解决了原算法在面对复杂干涉条纹图时,由于均采用一致性处理而导致的过滤波和欠滤波问题．仿真数据和实际ERS数据处理结果表明,改进算法在显著降低干涉相位噪声的同时,也很好地保持了相位分辨率．     

基于矩阵拟合的InSAS干涉相位估计方法

针对干涉合成孔径声呐相位估计问题,提出一种基于矩阵拟合的干涉相位估计方法。该方法通过构造联合观测数据矢量获取邻近像素的相干信息,通过对观测数据矢量对应的联合协方差矩阵进行拟合实现干涉相位的准确估计,优点是能够避免子空间分解类方法中存在的信号子空间扩散问题。所提方法通过给出干涉相位闭式解的形式,解决了角度搜索导致的大运算量问题。仿真和实测数据的处理结果证明了方法的有效性。     

利用局部先验知识的InSAR基线估计方法

针对干涉合成孔径雷达中产生高精度的数字高程图需要精确测量或估计基线参数的问题,提出了一种利用局部先验知识的干涉合成孔径雷达基线估计方法．利用去平地后的干涉数据进行基线估计,对去平地后的干涉相位图进行相位解缠绕,再利用局部先验知识选取两个高度相同的点进行基线估计,根据基线和高程之间直接的转换关系,无须知道两点真实的干涉相位,可以有效地在无强散射点的区域进行基线估计．仿真数据验证了该算法的有效性,基线估计的精度不低于厘米级．     

基于子空间投影的干涉合成孔径雷达基线误差估计

针对干涉合成孔径雷达中存在的基线误差会严重影响高程测量的精度问题，提出了一种新的干涉合成孔径雷达基线及卫星平台高度误差估计方法。利用地面目标点的信息．通过子空间投影的方法估计精确的干涉相位进而得到估计的基线误差。该方法不需要迭代搜索，运算量小．估计精度较高．对解缠的干涉相位具有较高的稳健性．且对噪声具有良好的抑制作用。     

一种局部频率估计的区域生长相位展开方法

提出了一种干涉SAR相位展开算法,该方法假设局部展开相位为理想平面,利用最大似然频率估计器估计出局部频率,并结合已展开的相位,共同推测出局部区域中心像素的展开相位;该方法整体上采用区域生长策略,由高质量的区域逐步向低质量的区域进行相位展开,最大限度地减少了误差传递.     

一种利用无网格技术和局部频率估计的相位展开算法

为了能提高干涉合成孔径雷达信号处理时相位的展开精度,作者在相位展开中利用高精度局部频率估计法代替相位差分法,这是因为局部频率估计法能够更加准确地反映实际地形的变化。同时为了抑制残差点处的错误传播至整个相位图,引入无网格法,通过在干涉图中划分局部支持域有效地限制了误差的扩散。通过仿真实验以及实测试数据验证了该方法能够有效地减少误差累积的影响,从而提高相位的展开精度。     

基于块重建算法的干涉图延拓技术研究

用二维快速傅立叶变换(2-DFFT)方法处理干涉图时,由于采样的数据序列长度必须是2~n,且要求数据分布域是矩形区域,故须将干涉图的数据范围圆形域扩展延拓成矩形区域.文中提出了一种基于块重建算法的干涉图延拓的原理和方法,利用该方法对一幅实际干涉图进行了延拓.结果表明,该原理方法具有较高的处理精度,为波面相位复原奠定了基础.     

L1-norm method for multi-baseline InSAR phase unwrapping

Multi-baseline phase unwrapping is a critical processing procedure of multi-baseline synthetic aperture radar interferometry (InSAR). However, it has a disadvantage that it is not robust to noise. In order to solve this problem, in this paper, an L¹-norm based single-baseline phase unwrapping method is proposed. By using the L¹-norm optimization model, the relation among interferograms obtained by multi-baseline InSAR is combined in the conventional signle-baseline L¹-norm phase unwrapping optimization model with this algorithm. Finally, simulated experiments demonstrate that this method has a better accuracy on phase unwrapping results and that it can be applied to measuring the complex terrain.     

InSAR图像的最小范数法相位解缠研究

推导了L2最小范数相位解缠法的实用计算公式,应用L2最小范数相位解缠递推算法对 InSAR图像进行了计算处理,将L2最小范数相位解缠法的计算结果与Goldstain枝切法相位解缠法计 算结果进行对比分析。结果表明,最小范数相位解缠法具有收敛快、计算结果精度高等优点。经过6次 递推后,获得与Goldstain枝切法基本相同的结果。最小范数相位解缠法出现残差点较Goldstain枝切 法少,图像较Goldstain枝切法光滑。     

1"与3"SRTM DEM在珠江三角洲地区InSAR形变监测中的应用效果比较

2014年9月,美国逐步向全球用户免费开放了1"（约30 m）分辨率的SRTM DEM（Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Model）数据. 为了比较其与之前发布的3"（约90 m）分辨率SRTM DEM数据对InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）形变监测结果的差异,本文采用欧空局Envisat卫星的雷达影像,分析这两种不同分辨率的DEM对珠江三角洲地区单个干涉图和多个干涉图获得的平均速率的差异. 研究结果显示：1"与3"DEM对单个干涉图形变量结果的差异与基线长度有关,以垂直基线长度为50 m的干涉图为例,其差值分布在±4 mm之间,其中89%介于±1 mm;由于多个干涉图的垂直基线随机分布,DEM对于整个轨道多干涉图获得的平均速率影响分布在±4 mm/a之间,其中90%介于±1 mm/a;差异明显的区域主要在地形起伏较大的山区. 因此,本文认为1"与3" SRTM DEM对珠三角地区InSAR形变监测结果的差异并不显著.     

图象相位特征提取及其在纹理分割中的应用

强调了长期为人们所忽略的相位信息在纹理分割中的重要性，在介绍相位缠卷概念的基础上给出了盲目展开、胞腔式自动机、相位解调等几种获取局部非缠卷相位的方案，并对它们各自的优缺点进行了简单的阐述，最后给出了将展开相位作为特征信息应用于纹理分割的实例。     

贪婪算法在InSAR相位解缠中的应用

针对干涉SAR二维相位解缠问题，提出了一种利用贪婪算法提高解缠精度的新方法．首先从理论上推导了贪婪算法相位解缠的基本原理，然后提出了一种迭代加权的贪婪算法，以克服传统贪婪算法解缠结果收敛于局部最优解的弊病，最后利用仿真数据进行了实验分析，验证了本文算法的有效性．仿真实验结果表明，该算法实时，高效，准确．     

改进的枝切法在相位展开中的应用

该文在Goldstein枝切法的基础上提出了一种改进的枝切法. 该算法对干涉图中的正负残差点进行组合, 再以枝切线的长度和作为评价值对干涉图中的正负残差点进行重新替换组合, 使整体枝切线的长度和减小, 有效地克服了相位解缠时在残差点密集区易出现的"孤岛现象"问题. 仿真数据以及实测数据验证了该算法的可行性和有效性.     

一种新的INSAR相位解缠方法

针对Goldstein枝切线法存在的问题,根据残差点的分布特点,提出了一种新的干涉合成孔径雷达相位解缠方法.该方法首先对邻近偶极子对进行预处理,生成独立且长度很短的枝切线,使用自适应遗传模拟退火算法计算剩余正负残差点的优化组合,不仅在短时间内设置出总体长度较短的枝切线,且有效地避免了大面积"孤岛"出现.实验结果表明,相比于几种典型的相位解缠算法,该方法在时间和精度上具有优越性.     

Landscape pattern and its restoration for coal mine subsidence area in southern part of Tangshan in China

To investigate the ecosystem damage and environment pollution resulted from coal resources exploitation,based on remote sensing image,the landscape pattern was quantitatively analyzed with GIS and landscape pattern analysis software FRAGSTATS by utilizing multiform landscape pattern indexes,such as patch area,patch circumference,patch number,fractal dimension,fragmentation index,connectivity index and so on. Results indicate that the restored landscape type occupies the control status and accounts for the majority of the whole area,and needs to be further restored and adjusted because of its internal body with smaller patches,lower fractal dimension and better connectivity. The landscape type without restoration has destroyed the ecology and beauty of the whole landscape. In addition,some suggestive instructions for restoring various kinds of patches are put forward according to the quantitative analysis.