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《湖南大学》 2002年
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合成孔径雷达干涉(INSAR)三维成像处理技术研究

毛建旭  
【摘要】: 合成孔径雷达干涉(INSAR)三维成像技术是新近发展起来的空间观测技术,它通过两副天线同时观测或通过一副天线两次平行观测,获取地面同一景观的复图像对,根据地面各点在两幅复图像中的相位差,得出各点在两次成像中微波的路程差,从而获得地面目标的三维信息。本文在总结了INSAR三维成像技术的发展历史和现状后,根据INSAR成像技术的特点,从INSAR系统的处理过程出发,分别对INSAR系统的复图像配准、干涉纹图噪声抑制、相位解缠等关键技术进行了深入研究,同时生成了实验成像地区的相对数字高程模型(DEM),并对影响INSAR系统测量精度的因素进行了分析。 论文将神经网络技术引入到复图像配准当中,提出了一种相关匹配和神经网络相结合的INSAR复图像配准新方法。该方法首先利用相关匹配算法实现复图像之间的粗配准,然后采用神经网络完成复图像之间的精配准,使配准精度达到亚像素级。实验结果表明该方法可应用于INSAR复图像之间的配准。 论文在分析干涉纹图中噪声来源和干涉纹图特点的基础上,提出了基于模糊神经网络的INSAR干涉纹图噪声抑制方法,该方法将干涉纹图噪声抑制分为噪声检测和噪声滤除两个步骤进行。首先采用B样条基函数作为模糊隶属函数,设计了一种基于模糊B样条基函数神经网络的噪声分类器;然后采用小波基函数作为模糊隶属函数,设计了一种基于模糊小波基函数神经网络的噪声分类器,其模糊隶属函数的形状可以实时地进行调整,从而使系统具备了自适应的特性;通过分析小脑模型神经网络的结构和不足之处,将模糊理论引入小脑模型神经网络,设计了一种基于模糊小脑模型神经网络的噪声分类器,它能够更好地反映人脑认知事物的模糊性和连续性;最后研究了一种选择掩模式自适应中值噪声滤波器。实验结果证明了所提出的三种基于模糊神经网络的噪声抑制方法不仅有效地抑制了干涉纹图中的噪声,而且很好地保留了干涉纹图中的边缘细节信息。 论文在研究INSAR相位解缠基本原理的基础上,详细分析了分枝切割相位解缠方法和最小二乘相位解缠方法,提出了一种基于最小生成树原理的相位解缠方法,阐述了该方法的设计思想和具体算法实现步骤。实验结果表明该方法可以很好地保证解缠结果的连续性。 论文利用自主开发的INSAR数据处理软件和德国欧洲空间局(ESA)提供的两对ERS-1/2串行SAR数据,进行了INSAR三维成像实验,给出了三维成像 实验结果,验证了本文所提出的各种处理方法的可靠性及有效性。论文同时对影 响INSAR系统测量精度的主要因素进行了深入地分析。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TN958

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王青松;星载干涉合成孔径雷达高效高精度处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黄艳;D-InSAR技术用于地表形变监测研究[D];解放军信息工程大学;2009年
2 熊用;InSAR干涉相位解缠算法及实现[D];湖南师范大学;2011年
3 龙泓琳;层析SAR三维成像算法研究[D];电子科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 张亚利;刘星;;SAR在地表形变监测中的应用与展望[A];重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005-2006年度学术交流会论文选编[C];2008年
9 邓磊;蒋卫国;陈云浩;李京;;利用Radarsat影像提取DEM研究[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 李晓明;ENVISAT卫星ASAR波模式数据海浪反演算法研究[D];中国海洋大学;2010年
3 殷硕文;基于相干目标DInSAR方法的南方公路沉降监测应用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
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7 杨科锋;移变双基地SAR特性与成像方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史卫平;DInSAR技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 郝华东;卡尔曼滤波在InSAR相位解缠中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
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5 韩延磊;SAR和CALIPSO数据反演海面风速[D];中国海洋大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 孟智勇;分布式卫星InSAR系统性能分析与仿真技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王青松;星载干涉合成孔径雷达高效高精度处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 云日升,彭海良,王彦平;干涉合成孔径雷达复图像配准精度分析和方法[J];测试技术学报;2003年01期
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中国重要报纸全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 毛建旭;合成孔径雷达干涉(INSAR)三维成像处理技术研究[D];湖南大学;2002年
2 范洪冬;InSAR若干关键算法及其在地表沉降监测中的应用研究[D];中国矿业大学;2010年
3 张红;D-InSAR与POLinSAR的方法及应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
4 郭春生;InSAR成像算法研究[D];南京航空航天大学;2002年
5 李晨;干涉合成孔径雷达高程测量技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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7 查显杰;InSAR形变测量及其在地震学中应用的研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 成枢;地面沉降变形预计模型与监测技术研究[D];山东科技大学;2005年
9 蔡斌;分布式星载InSAR与SAR-GMTI信号处理研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 谢先明;InSAR及多基线InSAR关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 熊用;InSAR干涉相位解缠算法及实现[D];湖南师范大学;2011年
2 张淑燕;基于InSAR技术的地表形变监测[D];吉林大学;2010年
3 郝华东;卡尔曼滤波在InSAR相位解缠中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 张红敏;多基线InSAR数据仿真及其相位解缠技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 杨敏;多基线InSAR获取DEM数据的关键问题研究[D];燕山大学;2010年
6 黄澜心;基于最小二乘的相位解缠理论与算法研究[D];西南交通大学;2012年
7 陈国栋;基于网络流模型的统计费用流相位解缠并行算法研究[D];成都理工大学;2012年
8 肖枫;InSAR相位解缠算法的研究[D];同济大学;2008年
9 许丹;新疆于田地震多源InSAR观测与邻近构造断裂的运动分析[D];中国地质大学(北京);2012年
10 饶晓君;一种相位解缠改进算法及Doris软件的集成开发研究[D];成都理工大学;2012年
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