基于gcp的基线估计提取高精度dem研究

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1、师红云等：基于GCP的基线估计提取高精度DEM研究基于GCP的基线估计提取高精度DEM研究师红云，杨松林，魏庆朝，杜勇（北京交通大学土木工程学院，北京100044）摘要：合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术因其独特优势，正逐渐成为高精度数字高程模型（DEM）获取的有力工具，而基线参数估计是利用该技术提取高精度DEM的重要影响因素。本文在现有的基线精确估算方法的基础上，利用典型的基于地面控制点（GCP）法编制了基线估算代码，采用C波段ENVISATASAR雷达数据，对比分析了各算法基线改正的结果，利用

2、校正后的基线参数提取了都江堰地区的DEM，并结合该地区的1:10000地形图对生成的DEM进行了精度评定。研究结果表明，采用基线校正后的数据进行干涉测量生成的DEM在一定条件下能达到国家1:50000数字高程模型三级产品的精度要求。关键词：基线估计；GCP法；数字高程模型；雷达干涉测量；ASAR中图分类号：P225.7文献标志码：APrecisionStudyontheDEMGeneratedfromEstimationofBaselineParametersBasedonGCPSHIHongyun,

3、YANGSonglin,WEIQingchao,DUYong（SchoolofCivilEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China）Abstract:InSAR(SyntheticApertureRadarInterferometry),foritsspecialadvantages,hasbeenanewapproachforobtainingDEMwithhigh-accuracyquickly.Andtheestimatio

4、nofbaselineparametersisamajorinfluencingfactorfortheprecisionofDEMgeneratedfromInSAR.ThisdocumentworksoutbaselineestimationcodesofthetypicalalgorithmsbasedonGCP(GroundControlPoints),andanalysescomparativelytheresultsfromseveralbaselinecorrectionsusingEN

5、VISATASARdataoperatingC-band.ThentheDEMofDujiangyanisgeneratedusingInSARtechnologyandtheprecisionofDEMisevaluatedbycomparingwiththelocal1:10000nationalstandardtopographicmap.TheresultdemonstratesthattheprecisionofDEMafterbaselinecorrectionbasedonGCPcans

6、atisfythedemandofthethree-levelofthenational1:50000DEMinthecontrolledcondition.Keywords:baselineestimation;GCP;DEM;InSAR;ASAR师红云等：基于GCP的基线估计提取高精度DEM研究高精度数字高程模型(DigitalElevationModel,简称DEM)在自然灾害监测、地质及工程等领域有着十分重要的作用。相对于传统的地面测量而言，合成孔径雷达干涉测量(SyntheticApertu

7、reRadarInterferometry，简称InSAR)技术因其全天候、成图快、大面积、高精度等优势，正逐渐成为DEM获取的有力工具，成为雷达遥感领域研究的热点内容[1]。基线是合成孔径雷达干涉测量的基础，它定义为两副天线的空间或时间的矢量几何关系。基线既是产生干涉的来源，同时它的存在又影响着两幅SAR影像的相干性。基线估计的准确度直接影响地形高度估计的精度。对C波段的ENVISATASAR数据，在卫星高度为700公里、斜距840公里、入射角23°、师红云等：基于GCP的基线估计提取高精度DEM研

8、究基线倾角50°、基线长度400米情况下，当基线倾角误差为30″时引起的高程误差约为50米，基线误差为5厘米引起的高程误差约为20米。因此基线的精确程度对于高精度DEM的生成是非常重要的。基线参数一般由星历表提供的数据估算，但精度较低，直接影响DEM数据的精度，因此有必要对基线参数进行精确估计[2]。为了进行基线的精确估计，一般需要利用地面上的控制点，根据这些已知高程和位置信息的控制点建立合理的方程组，估计基线参数。本文在现有的基线精确估算方法的基础上，