机载InSAR独立模型法DEM区域网平差技术研究

论文摘要

SAR干涉测量技术能够获取高精度的地面三维信息,是SAR地形测图的关键技术之一。经干涉处理得到未经地理编码的DEM(下文称斜距DEM),拥有较高的相对高程精度,但由于斜距表达,不能直接使用;同时,干涉几何定标存在误差,给斜距DEM的高程信息带来误差。本文首先将斜距DEM转换成地距DEM,根据空间相似变换思想,提出绝对定向模型。在此模型基础上对机载InSAR斜距DEM数据进行独立模型法区域网平差,解算模型定向参数以及加密点坐标,从而获得高精度的三维点位信息。本文的主要工作有以下几点:1、斜距DEM绝对定向模型。针对雷达侧视成像的特点,在分析现有SAR构像模型的基础上,利用相对高程信息,将斜距地距转换后的地距DEM视为刚体,利用空间相似变换,将模型空间直角坐标转换成摄测坐标,再转换成地理坐标,从而建立模型点与地面坐标之间的函数关系。2、基于绝对定向模型的独立模型法区域网平差。基于绝对定向数学模型,将每条航带上的每一片地距DEM视为单元模型,利用各单元模型之间的公共点连成一个区域,根据最小二乘原理解算各模型定向参数及加密点坐标,实现多航带联合区域网平差。3、绝对定向试验及区域网平差试验。选取陕西渭南数据进行绝对定向试验,试验结果满足1:10000测图精度要求。选取甘肃玛曲数据进行区域网平差试验,试验结果满足1:50000测图精度要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 机载SAR 发展与应用
• 1.2 研究背景与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 SAR 构像模型
• 2.1 SAR 几何特点
• 2.1.1 近距离压缩
• 2.1.2 透视收缩
• 2.1.3 阴影
• 2.2 SAR 构像模型
• 2.2.1 F.Leberl 构像模型
• 2.2.2 RD 模型
• 2.2.3 距离-共面方程构像模型
• 2.2.4 多项式模型
• 2.2.5 基于投影差改正的多项式模型
• 2.2.6 行中心投影公式
• 2.2.7 G.Konecny 构像模型
• 第三章 机载InSAR 独立模型法DEM 区域网平差
• 3.1 数据预处理
• 3.1.1 通用坐标转换
• 3.1.2 POS 数据精度及处理方法
• 3.1.3 利用 POS 数据模拟雷达天线相位中心轨迹与姿态
• 3.2 机载InSAR 获取斜距DEM 流程
• 3.3 机载InSAR DEM 绝对定向技术研究
• 3.3.1 数学模型与解算
• 3.3.2 试验验证与分析
• 3.4 机载InSAR 独立模型法DEM 区域网平差
• 3.4.1 基本思想
• 3.4.2 主要步骤
• 3.4.3 数学模型
• 第四章 平差试验与分析
• 4.1 机载干涉SAR 系统简介
• 4.2 缩放因子试验
• 4.2.1 试验数据
• 4.2.2 初始值求解
• 4.2.3 试验1
• 4.2.4 试验2
• 4.3 不同控制点布设方案试验
• 4.3.1 试验数据
• 4.3.2 控制点布设方案
• 4.3.3 试验结果及分析
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 在学期间参与项目及发表论文情况
• 致谢