InSAR平地效应去除及相位噪声抑制方法研究

【摘要】：干涉合成孔径雷达(InSAR)三维成像技术是微波遥感的重要内容之一,它具有覆盖面积大、空间分辨率高、高程精度高的优点,并且可以全天时、全天候地工作,是获取三维数字地面高程模型(DEM)的一种最有效的方法。 本文论述了利用干涉合成孔径雷达提取数字地面高程模型的基本原理及数据处理的方法和步骤;分析了影响数据相干性的各种因素;对单视复图像(SLC)对的配准、平地效应去除、相位滤波等利用InSAR提取DEM数据处理过程中的关键技术进行了研究。 论文进行了InSAR复图像配准方法的分析研究。精确的图像配准可以增加干涉纹图的相干性,降低干涉纹图的噪声,提高相位解缠的质量。在利用相关匹配算法实现复图像粗配准的基础上,根据两幅复图像之间每个匹配位置的相对偏移量,采用双线性插值法对其中的一幅复图像进行插值重采样,完成两幅复图像的精配准。仿真结果验证了该算法用于InSAR复图像的配准能够取得较好的效果。 平地效应去除是InSAR数据处理中的重要环节之一。平地效应使干涉纹图中的主要频率不在零频,不能反映实际地面高程的变化。论文讨论了平地效应的起因及平地效应的去除方法,运用频谱搬移的方法通过将主要频率搬移至零频达到补偿平地相位的目的。 去平地效应后的干涉纹图由于受到噪声的影响不能直接用于相位展开,论文深入进行了InSAR干涉纹图噪声抑制方法的研究。在研究传统的干涉纹图滤波方法的基础上,给出了一种对干涉纹图频域加权的滤波方法,该滤波方法不仅能显著降低残余点的数量而且增强了干涉条纹的清晰度。大量的仿真试验结果表明,本文给出的方法具有可行性、有效性。