干涉测量--xl

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1、合成孔径雷达干涉测量一干涉测量原理二INSAR技术流程三INSAR数据处理关键算法四INSAR技术的应用主要内容一干涉测量原理干涉的原理只有两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。干涉的原理干涉测量技术干涉测量系统使用两个雷达天线，天线之间相隔一段距离，天线位于同一个平台上或者数据由同一个天线在不同的位置得到。通过测量同一地物两个回波的精确相位就可以得到天线到目标的精确距离，精度跟波长相关。如果知道天线相对于地表的位置就可以进行定位。对三角形（S1，S2，Z）应用余弦定理：根据几何关系，显然有：根据（1）、（

2、2）计算得到相位，代入（3）有：yhZ(y)S1S2Bδ+gqag图：干涉测量几何示意图根据相位的周期性：（1）干涉测量分类InSAR工作方式距离向干涉测量(Across-trackInterfereometry,XTI)方位向干涉测量(Along-trackInterfereometry,ATI)重轨干涉测量(Repeat-trackInterfereometry,RTI)前两种主要用于机载SAR干涉测量。后一种用于星载SAR干涉测量，卫星不受大气影响，轨道和姿态稳定，为重轨干涉测量提供了较好的条件。形成干涉的条件地面物体两次观测期间没有发

3、生变化具有稳定的观测几何关系，即飞行姿态稳定SAR数据处理器能在做了运动补偿的信号中保留好内在的相位信息。对于星载数据来说，第一条比较难满足，特别是采用重轨干涉测量的工作模式。去相关一方面会造成同名点搜索困难；另一方面相位差有时会失真二：INSAR技术流程干涉数据的选择选择秋后或者早春的影像实践间隔尽可能短最好是晚间的影像垂直基线在（100，300）之间地理编码图高程图相位解缠图去平地效应前SLCData2SLCData1影像配准基线估算去平地效应噪声滤除相位解缠高程计算地理编码干涉图生成去平地效应相干系数数据流程1.影像配准2.干涉图生成3

4、.基线估算4.去平地效应5.去噪6.相位解缠7.DEM生成8.地理编码流程控制单视复数影像配准主影像从影像配准处理将来自同一个目标区域的两幅或者多幅影像在空间位置上最佳地套合起来。通常将一幅影像作为主影像（参考影像），另一幅影像作为从影像（匹配影像），从影像相对于主影像进行配准。干涉图生成主、从影像共轭相乘计算相位差，得到干涉图应用领域B┴数字地面模型的建立150～300m地表变化监测30m～70m地物运动分析0m～5mINSAR应用中对垂直基线分量的要求基线估计方法利用星历参数进行估计利用控制点进行估计利用干涉条纹进行傅立叶分析进行估计ER

5、S提供精确轨道参数，构成基线参数表，可从网上下载。平地效应相位差异由两个部分组成：1.两点为平地上两点的相位差（参考相位）2.两点存在高差造成的相位差平地造成的相位差S1S2P1Pn图：理想平地状态下干涉图数据的周期性变化示意图去平地效应参考相位的计算：高程相位差＝相位差－参考相位去平地效应去噪1.减少噪声对解缠结果的影像2.一般平滑滤波就能够满足要求3.必须对实部、虚部分开滤波去平地效应相位解缠从干涉图中得到的相位差实际上只是主值，其取值范围在一个周期内，要得到真实的相位差必须在这个值的基础上加上或者减去周期的整数倍，这个过程称为“相位解缠

6、”。相位解缠计算高程根据相位差计算高程。实际的转换模型更加复杂一些。计算高程地理编码生成的DEM仍在影像坐标系下；地理编码是一个几何校正，将其投影到其他坐标系下的过程。地理编码三：INSAR数据处理关键算法不同：复数影像使用相干性（coherence）来衡量影像之间的相干程度。难点：1.未经过分辨率改善2.纹理模糊，存在大量斑点噪音3.精度必须达到子象素级别配准算法配准算法的基本原理输入影像参考影像确定控制点几何变换模型输入影像重采样配准影像输出配准方法的分类根据控制点搜索方法的差异，配准方法分类如下：1.相位差平均梯度函数法2.相干系数法3

7、.最大频谱法干涉图生成采样频率和过采样采样频率和过采样去平地效应去平地效应相位解缠yhZ(y)S1S2Bδ+gqag图：干涉测量几何示意图问题的提出：恢复干涉相位图中的相位主周期相位解缠前提问题：相位解缠是无解的。算法:影像的绝大多数部分必须满足Nyquist标准。假设Nyquist标准：干涉图的空间采样率必须足够高。或者说：干涉图中，相邻象素的解缠相位值必须在一个周期之内二维相位解缠对于一个给定的缠绕相位场，如果它是连续的，那么相位解缠是与路径无关的积分。一个一般的结论：解决办法：找出相位不一致的地方选择适当的积分路径发展基于某个最小化准则

8、的算法来估计相位或者相位的不一致-残数(residue)0.10.20.40.10.20.40.10.20.4△1△2△3△4△1=0.1△2=0△3=-0.1△4