insar相位解缠算法分析与其软件开发

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页相位数据测试了InSAR相位解缠系统的执行效率和稳定性，同时评定了系统提供的八种解缠算法的精度，得出各相位解缠算法的特性和优缺点如下：(1)基于离散余弦变换(DCT)的最小二乘算法所需内存最少，执行速度也最快，但它与无权重多重网格算法一样，解缠结果出现与初始缠绕相位不一致并且更加平滑的机率较高。因此，无权重最小二乘解缠算法在实际应用中适用性较差，一般不建议使用。(2)Goldstein“枝切"算法执行速度较快，占用内存较少，对信噪比高的相位解缠精度较高，在实际应用中常作为首选。但对于干涉图质量差异较

2、大的区域，解缠结果容易出现不连续或许多孤立区域。然而利用系统提供的手动修改“枝切"线和框选复解缠操作可改善解缠效果，使实验中的“mountains”解缠相位标准偏差从0．099rad减d,N0．047tad，相应的DEM差异的标准偏差从3．409m降低到1．698m，精度得到了很大提高，可以和效果最好的最小F范数算法相媲美，但其运算速度却比最小矽范数算法快很多。(3)当有好的质量图可利用时，可选用质量图路径引导算法、“掩膜枝切’’算法以及预处理共轭梯度算法，若是前几种算法均解缠失败，最后才考虑解缠效果较好的Flynn最小不连续算法和最小

3、r范数算法。尤其是最小F范数算法，解缠相位与SARseape最小费用流算法的解缠相位差异均值为3．119rad，标准偏差仅为0．041rad，相应的DEM差异均值为0．087m，标准偏差为1．439m。但是，Flynn最小不连续算法和最小∥范数算法所消耗的内存也较多，执行速度也较慢，其中最小r范数算法的速度最慢。(4)总的来讲，最小二乘算法解缠结果较平滑，对噪声区域也能解缠，但同时也将误差传播到高质量区域，造成系统性偏差；路径跟踪算法将噪声区或相位梯度变化大的区域进行隔离，让这部分相位不参与解缠，从而避免了误差的传递。因此，在相位信噪比

4、高和梯度变化小的区域可选用路径跟踪相位解缠算法，信噪比低或梯度变化大的地方则可使用最小二乘相位解缠算法。关键词：合成孔径雷达干涉测量；相位解缠；路径跟踪；最小范数；系统开发西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页AbstractSyntheticApertureRadarIntefferometry他S趾◇andDifferentialInSAR①-InsAR)aremicrowaveremotesensingtechnologiesdevelopedsincethe1960s．Comparedwiththetraditionalrem

5、otesensingtechnology,InSARhasmanytechnologicaladvantages，suchaslargecoverage，workingatalltimeandunderall-weatherconditions．Ithasbeen埘delyusedintheextractionofdigitalelevationmodel(DEM)andthesurfacedeformationmeasurements．Phaseunwrappingisoneofthekeystepsandtechnicaldiffi

6、cultiesinthedamprocessingofInSARandD-InSAR．ItsaccuracywilldirectlyaffecttheprecisionoftheDEMextractedbyInSARandthegrounddeformationmeasuredbyD-InSAR．Inthepast30years，scholarsathomeandabroadhaveproposedmanyrepresentativealgorithmsofphaseunwrapping．Accordingtothestrategies

7、ofunwrappingprocedures，theyCanbedividedintotwocategories：thepath-followingmethodandthemini／nunlnormmethod．Inspecificapplications，phaseunwrappingismainlydesigned嬲anembeddedmoduleincludedintheInSARandD-InSARdataprocessingsol,wares，andthereisnosuchprofessionalsoRwarewhichis

8、specificallydevelopedforphaseunwrapping．Moreoverthecurrentsoft：waresonlyCOVeraroundonetotwokindsofunwra