PSInSAR点目标提取及相位解缠技术研究

论文摘要

合成孔径雷达差分干涉测量(Differential InSAR, DInSAR)技术是研究地表形变的前沿技术,可以获取大范围地表形变信息。进入二十一世纪,在此基础上发展起来的基于永久散射体的涉测量技术(PSInSAR),已经在城市地表沉降监测、大坝形变监测、滑坡监测等领域成功应用。但该技术在点目标提取、时空相位解缠等方面依然有诸多不完善的地方。本文主要针对目前PSInSAR算法中存在的这两个问题进行理论算法和实验研究。并通过模拟的和上海地区的真实SAR数据进行了实验验证,得到了一些具有参考价值的理论。具体研究内容分为以下几个方面：1)深入PS点选取技术及其存在的问题,提出了一种基于时间相干性和空间相干性的新方法来提取PS点。该算法充分利用了SAR数据中的信息,同时考虑了时间相干性和空间相干性,在SAR影像数据不够多的情况下,仍然可以提取出足够的PS点目标。2)深入分析PS网络相位解缠技术,提出了基于谱修正迭代法的PSInSAR相位解缠技术。新算法模型降低了解缠过程中对先验信息的依赖,避免了先验信息不足时对伪观测值进行讨论的麻烦。采用迭代技术使得算法更加简单快速,解缠效率得到了提高。采用模拟数据实验和真实数据实验,对新算法优越性进行了验证研究。3)利用改进后的PSInSAR算法,对上海地区地表沉降实施监测,获取上海地区1992年至2002年10年间地表沉降速率图。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景与研究发展现状
• 1.3 研究目的和研究内容
• 1.3.1 研究目的和研究意义
• 1.3.2 研究内容
• 1.4 论文的组织与结构
• 第二章 合成孔径雷达相关技术原理
• 2.1 SAR观测原理
• 2.2 InSAR技术原理
• 2.3 DInSAR技术
• 2.3.1 DInSAR技术的基本原理
• 2.3.2 DInSAR技术的流程
• 2.3.3 DInSAR技术的不足
• 2.4 PSInSAR技术
• 2.4.1 PSInSAR技术的基本原理
• 2.4.2 PSInSAR技术流程
• 2.4.3 PSInSAR技术存在的问题
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于综合相干系数的PS点目标提取技术研究
• 3.1 引言
• 3.2 经典PS点提取算法概述
• 3.2.1 振幅离差法
• 3.2.2 相位分析法
• 3.2.3 相干系数法
• 3.3 基于综合相干系数的新选点算法
• 3.4 模拟实验研究
• 3.5 实例研究
• 3.5.1 影像数量对经典PS点提取算法的影响
• 3.5.2 小数据集PS点提取实验
• 3.6 小结
• 第四章 基于改进LAMBD算法的PSInSAR相位解缠技术研究
• 4.1 引言
• 4.2 LAMBDA相位解缠算法的基本原理
• 4.3 改进的LAMBDA相位解缠算法
• 4.4 模拟实验研究
• 4.5 实例研究
• 4.5.1 实验区概况
• 4.5.2 实验结果分析
• 4.6 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 研究内容总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果