基于點目標提取分析的InSAR應用技術研究.pdf

1、星載合成孔徑雷達干涉測量技術(InSAR)是一種可以全天候、全天時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)星遙感對地觀測技術。在我國，由于中西部地區(qū)地形復雜，人類難以涉足，人工地面測量較為困難；東部工農業(yè)發(fā)達，各種人類活動導致災害性地表形變現(xiàn)象時常發(fā)生，而使用人工長期監(jiān)測的方式不僅成本高昂，而且空間分辨率不高。相對于常規(guī)人工地面測量方式受工作區(qū)、氣候和成本等條件局限，InSAR干涉測量技術具有很大的優(yōu)勢。然而，受多種因

2、素的影響，在實際應用中InSAR干涉測量常常難以達到理論精度。這些影響因素包括地表散射體物理性質隨時間變化而導致的時間失相干，空間基線誤差導致的幾何去相干，而星載SAR兩次觀測期間因大氣狀態(tài)變化而導致的相位延遲也使得測量精度產生誤差。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干涉測量的具體應用。
　　 本文結合點目標提取分析的思想，在InSAR干涉測量獲取地表地形和時序形變信息領域進行了深入的研究

3、。在提取地表地形方面，利用相干性系數(shù)提取的高相干點目標，結合外部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的大氣相位屏效應(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)集在時序上受APS的影響，嘗試利用外部大氣數(shù)據(jù)獲取各個時間節(jié)點之間的大氣相位延遲場，分析了大氣效應在InSAR相位中的貢獻。為了從一定程度上避開誤差嚴重的低相干區(qū)，研究從數(shù)學

4、和物理意義上提取長時間序列SAR數(shù)據(jù)集的相位穩(wěn)定點目標(相干性好、信噪比高的點目標)，首先利用一種基于小波變換的自適應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)法快速獲取候選點目標集(PSC)，再利用各類相關因子，包括負相關系數(shù)、信噪比和概率分析等對PSC點集進行篩選，最終進行解纏和時空濾波分析提取形變信息。這一過程借鑒了斯坦福大學的StaMPS方法，統(tǒng)一建立了干涉模型和相位模型，利用時空統(tǒng)計模型進行定量分析提取地表形變