基于點(diǎn)目標(biāo)提取分析的InSAR應(yīng)用技術(shù)研究.pdf

1、星載合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)(InSAR)是一種可以全天候、全天時(shí)大范圍快速獲取地表地形和形變信息的具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男滦托l(wèi)星遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)。在我國(guó)，由于中西部地區(qū)地形復(fù)雜，人類難以涉足，人工地面測(cè)量較為困難；東部工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，各種人類活動(dòng)導(dǎo)致災(zāi)害性地表形變現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，而使用人工長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的方式不僅成本高昂，而且空間分辨率不高。相對(duì)于常規(guī)人工地面測(cè)量方式受工作區(qū)、氣候和成本等條件局限，InSAR干涉測(cè)量技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)。然而，受多種因

2、素的影響，在實(shí)際應(yīng)用中InSAR干涉測(cè)量常常難以達(dá)到理論精度。這些影響因素包括地表散射體物理性質(zhì)隨時(shí)間變化而導(dǎo)致的時(shí)間失相干，空間基線誤差導(dǎo)致的幾何去相干，而星載SAR兩次觀測(cè)期間因大氣狀態(tài)變化而導(dǎo)致的相位延遲也使得測(cè)量精度產(chǎn)生誤差。其他因素還包括軌道誤差、地形誤差和系統(tǒng)熱噪聲等。這些因素都限制了InSAR干涉測(cè)量的具體應(yīng)用。
　　 本文結(jié)合點(diǎn)目標(biāo)提取分析的思想，在InSAR干涉測(cè)量獲取地表地形和時(shí)序形變信息領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究

3、。在提取地表地形方面，利用相干性系數(shù)提取的高相干點(diǎn)目標(biāo)，結(jié)合外部DEM數(shù)據(jù)，建立多元線性回歸模型，可以有效削減空間相關(guān)的大氣相位屏效應(yīng)(APS)和基線誤差等造成的InSAR相位干擾，提高所獲取的數(shù)字高程精度。在提取時(shí)序地表形變方面，為了探究研究區(qū)域InSAR干涉數(shù)據(jù)集在時(shí)序上受APS的影響，嘗試?yán)猛獠看髿鈹?shù)據(jù)獲取各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間的大氣相位延遲場(chǎng)，分析了大氣效應(yīng)在InSAR相位中的貢獻(xiàn)。為了從一定程度上避開誤差嚴(yán)重的低相干區(qū)，研究從數(shù)學(xué)

4、和物理意義上提取長(zhǎng)時(shí)間序列SAR數(shù)據(jù)集的相位穩(wěn)定點(diǎn)目標(biāo)(相干性好、信噪比高的點(diǎn)目標(biāo))，首先利用一種基于小波變換的自適應(yīng)梯度濾波方法用于提高干涉圖集的信噪比，然后利用幅度離散系數(shù)法快速獲取候選點(diǎn)目標(biāo)集(PSC)，再利用各類相關(guān)因子，包括負(fù)相關(guān)系數(shù)、信噪比和概率分析等對(duì)PSC點(diǎn)集進(jìn)行篩選，最終進(jìn)行解纏和時(shí)空濾波分析提取形變信息。這一過程借鑒了斯坦福大學(xué)的StaMPS方法，統(tǒng)一建立了干涉模型和相位模型，利用時(shí)空統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行定量分析提取地表形變