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星载SAR图像空间信息提取技术研究与实践

方勇  
【摘要】: 经过近二十几年来的发展,微波遥感技术逐步走向实用化。以此为背景,本文深 入系统研究了以星载SAR图像空间信息获取技术为主线的若干关键问题,主要包括 SAR图像摄影测量处理、SAR图像匹配、SAR图像坡度测量以及SAR图像与光学图 像综合处理等方面内容。通过本文的研究,基于星载SAR图像空间信息提取理论的关 键技术和方法已经得到突破,为我国第一颗雷达卫星地面应用系统奠定了良好的理论 基础。归纳起来,作者的主要工作和贡献是: 1.系统研究了SAR图像几何定位模型,分析各自特点。以等效共线方程为基础, 提出了精确答解SAR图像外方位元素的技术方法,主要包括线角元素分步答解消除未 知参数强相关技术和动态构像模型参数选择与优化理论,提高了精度和效率。建立了 以等效共线方程为模型的SAR图像摄影测量处理理论体系。系统分析了SAR图像立 体定向、模型建立、空间交会和微分纠正理论与方法,并通过实践加以证实。 2.通过对SAR图像几何与辐射特性分析,提出了适用于SAR图像的DEM自 动提取的理论与方法技术。与经典的光学图像匹配算法比较,主要改进在于提高匹配 测度的抗噪性能和顾及SAR立体像对同名影像之间存在几何与辐射差异的匹配方法。 3.对SAR图像特征提取进行了深入研究,提出了SAR图像上结构信息的多层 次提取模型;研究了适用于SAR图像区域、边缘和纹理特征的提取与匹配技术,以及 子像元定位方法,较好实现在具有强噪声条件下图像的高精度匹配。 4.系统分析了雷达坡度测量的基本理论与方法,对基本的实现途径作了研究。 提出一种联合StereoSAR和Radarclinometry技术提高自动提取DEM精度的理论方法, 结果表明,多种技术联合使用可以有效改善DEM质量。 5.提出了SAR图像与光学图像综合处理的基本理论框架,包括不同层次的综合 处理,主要内容涉及不同传感器联合平差、共同特征提取、影像匹配、影像融合和信 息融合五个方面。系统分析涉及以上方面的基本理论与技术方法,进行了针对性极强 的应用研究。 6.在上述理论和实践研究基础上,建立一套较为实用的实验系统,实现SAR图 像数字测图、影像匹配和融合处理。


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