ENVISAT ScanSAR干涉数据处理研究

【摘要】星载扫描合成孔径雷达干涉测量是SAR卫星利用扫描模式观测地表从而获取地表几何信息的一种三维测高技术，又被称为ScanSAR干涉测量。和传统InSAR干涉测量相比，虽然其分辨率较低，但是其以宽覆盖、大范围和重返周期短的特点，更利于大范围和大尺度的地表形变监测。随着合成孔径雷达卫星的设备性能和定轨技术的改善和提高，已经发射和即将发射了多颗具有宽幅扫描模式的SAR卫星，这将为宽幅SAR干涉测量的研究提供丰富了数据来源，这也为地震、冰川、洪水、冻土等涉及范围较大的形变监测提供了契机。故而，ScanSAR干涉测量已成为地质灾害测量的一种极具潜力的技术手段，也必将成为InSAR技术的一个研究热点。虽然宽幅SAR模式是星载合成孔径雷达卫星模式中一种，但是，和传统InSAR相比，宽幅SAR干涉测量还是在成像模式、成像原理、数据采集方式、干涉测量数据处理过程中存在着很大不同，这其中重点包括图像拼接、分条带处理、配准等。为了将其ScanSAR干涉测量技术应用于宽域形变场的监测，本文系统地研究了星载扫描合成孔径雷达干涉测量的理论和应用，并提出分条带处理的方法和改进的配准加权的条带拼接方法，主要内容包括：（1）回顾总结了ScanSAR干涉测量的国内外研究现状，讨论了相对于传统InSAR，其优势特点，并对其研究目的和研究意义进行了分析。（2）分析讨论了星载扫描合成孔径雷达的基本理论，包括其成像原理、工作模式、成像参数，ScanSAR的三种常用的成像算法，并对其中改进的SPECAN算法进行详细地介绍。（3）分析了ScanSAR干涉测量的干涉原理，以及主要关键点的处理方法和改善。这其中包括对大地水准面差距、大气效应、条带拼接等关键点的处理，并对比分析叠片式条带拼接和配准加权拼接两种方法，提出了改进的配准加权方法。在此基础上提出论文的技术路线图。（4）用ScanSAR干涉测量技术应用于青藏高原研究区域进行实验分析，获得最终改善后的结果，并对改进后的配准加权拼接方法进行了对比分析，说明了改进的配准加权方法的可靠性和有效性，也进一步证明了ScanSAR干涉测量对于大范围、大尺度形变监测的可行性和可靠性。
【作者】张珂；
【导师】彭军还；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），测绘工程，2014，硕士
【关键词】ScanSAR；干涉测量；分条带处理；改进的配准加权；青藏高原；

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