星载InSAR影像配准及正射校正技术研究

【摘要】：合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术是通过提取影像的相位信息,而获得高精度数字高程模型及衍生数据产品,合成孔径雷达具有全天时、全天候、大面积的特点,在地形测绘、军事侦察及灾害监测等众多领域有着极其广泛的应用,在国民经济建设和国家安全领域占据重要的地位。本文以星载InSAR数据处理方法为主题,针对InSAR复影像配准、SAR正射影像生成两个环节展开研究。研究内容主要有:(1)在分析InSAR复影像配准常用的三种配准测度函数的基础上,构建了基于DEM(Digital Elevation Model)的自适应配准算法模型,该算法通过计算配准区域的坡度信息灵活的选择配准测度函数,解决了在复杂地形下因测度函数选取单一导致配准低精度问题。实验结果表明,本文算法配准效果优于其他几种算法。(2)在正解正射校正法的基础上提出了基于RD(Range Doppler Model)定位模型的间接正射校正算法,该算法将正解正射校正算法与间接正射校正算法相结合,校正结果显示,在消除“空洞”像元的同时,也对校正前影像的叠掩、阴影等几何形变有效纠正,校正后影像与同区域谷歌影像吻合度较高,达到了理想的正射校正效果。(3)以VS2010作为开发平台,结合C++语言实现第三章与第四章的算法,并使用大量实测数据对配准算法及正射校正算法进行精度验证。结果显示,基于DEM的自适应配准算法得到的配准影像方位向精度为0.0269个像元,距离向精度为0.0398个像元,完全满足影像干涉需求;基于RD定位模型的间接正射校正算法得到的校正影像精度在0.8个像元左右,校正结果较好。