InSAR基线估计方法及其对平地相位影响研究

【摘要】：InSAR是基于卫星轨道数据或者基线参数，利用具有高敏感特性的干涉相位信号来提取和分离出有用信息，广泛的应用于提取地表高程和地表形变。将同一地区的两张雷达影像对应像素进行共轭相乘就可以得到干涉相位图。干涉相位就是带有地形和形变信息的条纹，所以InSAR数据处理分析的焦点就是干涉相位，干涉相位由平地相位和地形相位组成，要获得高精度的地形信息需要精确的去除平地相位。而基线估算是计算平地相位的关键参数，因此基线的重要性以及其对平地相位的影响可见一斑。 本文简单概述了InSAR的发展历史和干涉测量的基本原理，通过实现现有的几种基线估计算法分析其优缺点，并针对最为常用的基于轨道计算基线的算法进行分量线性拟合的改进，实现了以方程替代一个固定值的算法，并验证了其正确性。结合理论与实验分析了基线对平地相位的影响，也提醒研究学者基线对于DEM的影响其主要误差来源是计算平地相位的误差传播至DEM。 文章的主要内容包括： 1) InSAR测量基础理论知识介绍。该部分着重讲述InSAR的基本原理以及概述InSAR数据处理流程，其中基本原理主要描述了干涉测量的工作模式以及可以进行干涉测量的原理.。 2) InSAR基线估计的算法改进。该部分是论文的重点，介绍了基线估算的必要性，描述了目前存在的6种算法，针对利用轨道估计基线算法的缺点进行了每隔400行计算一个基线并进行线性拟合的改进。 3)改进算法准确性的验证。该部分针对基线估计的改进算法进行验证，计算的结果与精度较高的商业软件GAMMA软件结果做对比，证明改进算法的有效性。 4)分析基线对平地相位的影响。该部分从理论、模拟实验以及实验验证的角度分析基线对平地相位的影响。 最后，笔者提出了论文中仍然存在的问题以及展望基线计算的发展趋势。