干涉SAR

摘要： 复杂结构设施的SAR三维成像是SAR成像领域的热点和难点问题。现有SAR三维成像依赖于高程方向的多通道或多次飞行,对雷达系统或数据获取的要求较高。该文提出无先验模型复杂结构设施三维成像方法,仅需一次飞行即可获得先验信息未知区域全场景全方位三维图像。该方法充分利用圆迹SAR的全方位观测、解叠掩和解高程模糊优势,无需目标预先建模和三维成像网格构建,适用于大面积区域复杂结构设施的精细三维成像,在雷达三维成像实用化技术方面取得了重要进展。通过该方法首次获得FAST射电望远镜的雷达全方位三维图像,验证了理论与方法的正确性与有效性。

摘要： 7月12日,河南省遥感院技术人员赶赴商丘市,开展L波段差分干涉SAR(L-SAR)卫星在轨检校试验(河南场)工作。L波段差分干涉SAR(L-SAR)卫星在轨测试工作由自然资源部国土卫星遥感应用中心牵头,河南省遥感院、江苏省测绘工程院等单位通力协作,分别在河南省商丘市(河南场)和江苏省宿迁市(江苏场)对L波段差分干涉SAR(L-SAR)卫星进行了双星绕飞几何与干涉检校试验,旨在全面评估卫星在轨检校前后的平面定位精度和高程测量精度,为卫星在轨测试评估、应用系统产品生产、卫星应用效能提升等提供重要保障。

摘要： 森林高度是自然资源调查过程中一个重要的林业指标.近年来,陆续发展的干涉SAR(InSAR)、极化干涉SAR(PolInSAR)技术,已被视为大范围森林高度反演的最优候选技术之一.TanDEM-X InSAR数据因其不受时间去相干的影响且拥有合适的干涉基线配置,在大范围的森林高度反演中具有重要应用潜质.首先系统总结了目前基于TanDEM-X干涉SAR数据反演森林高度的模型和算法,并在此基础之上,对TanDEM-X反演森林高度的问题和发展趋势进行分析,旨在为大范围森林高度反演提供参考.

摘要： 机载干涉SAR获取DEM的过程中,绝对相位与展开后的相位存在一个常数相位偏移量.这需要利用照射区域内角反射器的地理信息去估计这个偏置.然而,人工布设角反射器浪费人力物力.同时,在一些危险区域人工布设和测量角反射器也是难以实施的.为了克服这一限制,相位偏移量可以利用外源DEM提取的地面控制点去估计,然后通过斜坡相位模型迭代估计误差.由于机载重轨干涉SAR的时变基线误差会影响算法中斜坡相位估计模型与线性求解的匹配性能,从而影响算法估计精度.提出了一种兼顾时变基线估计和补偿的相位偏置迭代估计算法.机载C波段0.5m高分辨率重轨干涉SAR实测数据用于验证该算法的有效性,高程重建精度在4m以内.该方法简单快速,且能够消除对人工角反射器的依赖性,适合无定标点情况下机载InSAR的DEM反演.%In the process of digital elevation model (DEM) generation by using airborne interferometric synthetic aperture radar (InSAR),there is a constant phase offset between the absolute phase and the unwrapped interferogram.This operation is usually carried out by exploiting the geographic information provided by corner reflectors(CRs) that are deployed over the illuminated area.However,this is expensive in terms of human and material resources.Moreover,the deployment and measurement of CRs in unfriendly areas are difficult to conduct.To circumvent these limitations,phase offset can be calculated by exploiting ground control points (G-CPs) from external DEM,and then the estimation error are calculated via slope-topography model iteratively.Since the time-varying baseline errors in repeat-pass airborne InSAR affect the matching performance between the slope-topography model and linear solver,the precision will be decreased.In this paper,an iterative phase offset calculation algorithm that considers time-varying baseline error estimation and correction is proposed.C-band airborne repeat-pass SAR data with 0.5 m resolution are used to test the proposed algorithm.The precision of rebuilt height is 4 m.The presented approach is very easy to implement and eliminate the dependency on the manual CRs.It is suitable for the airborne InSAR DEM generation without CRs.

摘要： The Cartwheel interferometric SAR constellation proj ect is briefly introduced in the paper.Then the system performance requirement,operational mode,system realization,on-orbit movement and the application results of Germany TanDEM-X formation flying interferometric SAR satellite are presented.The key technologies of TanDEM-X system which are baseline deter-mination,synchronization between satellites and autonomous formation flying are detailedly in-vestigated and analyzed.Solution to the three key technologies and their achieved performance are given,and the modification suggestion for its time synchronization method is proposed.Inspira-tions for the similar system manufacture from two aspects of system design and key technology is summarized.%首先简述了"干涉车轮"(Cartwheel)干涉 SAR 星座计划的基本情况,继而针对德国X频段陆地合成孔径雷达-附加数字高程测量(TanDEM-X)编队干涉 SAR 系统的性能指标要求、工作模式、系统实现、在轨运行应用情况进行了介绍.重点针对TanDEM-X的基线测量、星间同步和自主编队控制3项关键技术采取的技术途径和达到的性能指标进行了深入调研分析,并针对其中值得改进的时间同步方法提出了具体的改进措施,最后,从系统总体设计和关键技术两方面归纳了对其他类似系统研制的启示.

摘要： By applying SAR Interferometry and selecting TanDEM-X data provided by DLR as data source,DEM in forest area was extracted.This study took correlation coefficients,ridge and valley lines as evaluation index,and compared the performance of presenting local topography in five DEMs (Digitalized DEM,SRTM-DEM,ASTER GDEM,TanDEM-X Monostatic-DEM and TanDEM-X Bistatic-DEM).The results showed that Digitalized DEM had the best accuracy,but hard to collect;SRTM-DEM performed well on macro-topography,but spatial resolution was low;ASTER GDEM had a better spatial resolution,but the accuracy on presenting the topography was low.Results also found that the topography extracted from TanDEM-X data had a high spatial resolution,but the TanDEM-X SAR Interferometry actually was Digital Surface Model not Digital Elevation Model for the impact of forest canopy height,which cannot provide reliable underlying forest Topography Information.%以德国宇航中心TanDEM-X数据为信息源,采用干涉技术提取植被覆盖区的地形,将相关系数、山脊线与山谷—水系线作为评价指标,对比5种地形数据(数字化DEM、SRTM-DEM、AS-TER GDEM、TanDEM-X Monostatic-DEM,TanDEM-X Bistatic-DEM)在地表起伏表达方面的差异.研究结果显示,数字化DEM精度高,但是获取方式费时费力;SRTM-DEM能表现宏观地形,但分辨率低;ASTER GDEM分辨率有所提升,但是对地形的表达精度偏低;TanDEM-X干涉地形数据分辨率高,但是在林区受到森林冠层高度影响,实为数字表面模型,无法提供准确可靠的林下地形信息.

摘要： 本文研究了星载毫米波顺轨/交轨InSAR空间运动目标三维成像问题。由于传统的RD成像算法在目标尺寸较大和分辨率要求较高时不能取得较好的成像效果,故将波数域算法引入运动目标成像处理以获得高分辨率的二维图像,将图像对两两配准后,再将顺轨/交轨三天线SAR图像进行两两干涉处理,获得目标上各散射点的三维位置.最后,用仿真结果验证了本文所提出方法的有效性。

摘要： 本文研究了星载毫米波顺轨/交轨InSAR空间运动目标三维成像问题。由于传统的RD成像算法在目标尺寸较大和分辨率要求较高时不能取得较好的成像效果,故将波数域算法引入运动目标成像处理以获得高分辨率的二维图像,将图像对两两配准后,再将顺轨/交轨三天线SAR图像进行两两干涉处理,获得目标上各散射点的三维位置.最后,用仿真结果验证了本文所提出方法的有效性。

摘要： 本文研究了星载毫米波顺轨/交轨InSAR空间运动目标三维成像问题。由于传统的RD成像算法在目标尺寸较大和分辨率要求较高时不能取得较好的成像效果,故将波数域算法引入运动目标成像处理以获得高分辨率的二维图像,将图像对两两配准后,再将顺轨/交轨三天线SAR图像进行两两干涉处理,获得目标上各散射点的三维位置.最后,用仿真结果验证了本文所提出方法的有效性。

摘要： 本文研究了星载毫米波顺轨/交轨InSAR空间运动目标三维成像问题。由于传统的RD成像算法在目标尺寸较大和分辨率要求较高时不能取得较好的成像效果,故将波数域算法引入运动目标成像处理以获得高分辨率的二维图像,将图像对两两配准后,再将顺轨/交轨三天线SAR图像进行两两干涉处理,获得目标上各散射点的三维位置.最后,用仿真结果验证了本文所提出方法的有效性。

摘要： 本文研究了星载毫米波顺轨/交轨InSAR空间运动目标三维成像问题。由于传统的RD成像算法在目标尺寸较大和分辨率要求较高时不能取得较好的成像效果,故将波数域算法引入运动目标成像处理以获得高分辨率的二维图像,将图像对两两配准后,再将顺轨/交轨三天线SAR图像进行两两干涉处理,获得目标上各散射点的三维位置.最后,用仿真结果验证了本文所提出方法的有效性。

摘要： 针对路径跟踪相位解缠算对密集残差点的干涉SAR(InSAR)相干图像解缠,本文提出新的两种路径跟踪相位解缠算法:区域分片连接法和中心扩展搜索法。前者通过区域分片连接最近异性残差点生成枝切线,适应于残差点密集散布在多片极性平衡的相干图像.后者由图像中心向外扩展窗口搜索并连接最近异性残差点设置枝切线,适应于残差点均匀密集分布的相干图像.该两种方法都能有效地避免过长的枝切线和残差点的多次连接,既提高了解缠精度,又保留了路径跟踪法在运算速度上的优势。将上述方法应用于ENVISAT-ASAR图像,结果证明本文算法是一种有效的InSAR图像解缠方法。

摘要： 针对路径跟踪相位解缠算对密集残差点的干涉SAR(InSAR)相干图像解缠,本文提出新的两种路径跟踪相位解缠算法:区域分片连接法和中心扩展搜索法。前者通过区域分片连接最近异性残差点生成枝切线,适应于残差点密集散布在多片极性平衡的相干图像.后者由图像中心向外扩展窗口搜索并连接最近异性残差点设置枝切线,适应于残差点均匀密集分布的相干图像.该两种方法都能有效地避免过长的枝切线和残差点的多次连接,既提高了解缠精度,又保留了路径跟踪法在运算速度上的优势。将上述方法应用于ENVISAT-ASAR图像,结果证明本文算法是一种有效的InSAR图像解缠方法。

摘要： 针对路径跟踪相位解缠算对密集残差点的干涉SAR(InSAR)相干图像解缠,本文提出新的两种路径跟踪相位解缠算法:区域分片连接法和中心扩展搜索法。前者通过区域分片连接最近异性残差点生成枝切线,适应于残差点密集散布在多片极性平衡的相干图像.后者由图像中心向外扩展窗口搜索并连接最近异性残差点设置枝切线,适应于残差点均匀密集分布的相干图像.该两种方法都能有效地避免过长的枝切线和残差点的多次连接,既提高了解缠精度,又保留了路径跟踪法在运算速度上的优势。将上述方法应用于ENVISAT-ASAR图像,结果证明本文算法是一种有效的InSAR图像解缠方法。

摘要： 针对路径跟踪相位解缠算对密集残差点的干涉SAR(InSAR)相干图像解缠,本文提出新的两种路径跟踪相位解缠算法:区域分片连接法和中心扩展搜索法。前者通过区域分片连接最近异性残差点生成枝切线,适应于残差点密集散布在多片极性平衡的相干图像.后者由图像中心向外扩展窗口搜索并连接最近异性残差点设置枝切线,适应于残差点均匀密集分布的相干图像.该两种方法都能有效地避免过长的枝切线和残差点的多次连接,既提高了解缠精度,又保留了路径跟踪法在运算速度上的优势。将上述方法应用于ENVISAT-ASAR图像,结果证明本文算法是一种有效的InSAR图像解缠方法。

摘要： 针对路径跟踪相位解缠算对密集残差点的干涉SAR(InSAR)相干图像解缠,本文提出新的两种路径跟踪相位解缠算法:区域分片连接法和中心扩展搜索法。前者通过区域分片连接最近异性残差点生成枝切线,适应于残差点密集散布在多片极性平衡的相干图像.后者由图像中心向外扩展窗口搜索并连接最近异性残差点设置枝切线,适应于残差点均匀密集分布的相干图像.该两种方法都能有效地避免过长的枝切线和残差点的多次连接,既提高了解缠精度,又保留了路径跟踪法在运算速度上的优势。将上述方法应用于ENVISAT-ASAR图像,结果证明本文算法是一种有效的InSAR图像解缠方法。

摘要： 本发明公开了一种基于差分干涉相位的顺轨干涉SAR基线定标方法，其具体步骤为：搭建包括：SAR图像干涉模块、干涉相位估计模块、敏感度方程模块和精度判断模块的顺轨干涉SAR基线定标系统；根据预定航迹选取某一方位时刻对应的距离向，在定标场中尽量均匀地布设个静止角反射器作为定标点，其中；SAR图像干涉模块获取定标点差分干涉相位；干涉相位估计模块估计相邻定标点之间的差分干涉相位；敏感度方程模块标定基线分量误差；精度判断模块判断精度是否满足要求。本发明消除了干涉相位偏置误差对基线定标精度的影响，提高了系统基线分量的定标精度。

摘要： 本发明是一种机载非垂直双天线干涉SAR系统干涉处理技术。针对机载双天线相对机身除了左右、上下位移外，还具有前后位移的情况，提出了多种创新算法以解决干涉SAR数据精确反演高程的问题。具体包括：(1)提出了局部精配准算法，解决了由于天线前后布置而导致的主辅图像难以达到亚像元级精配准的难题，大大降低了噪声，提高了干涉图的质量；(2)提出基于惯导数据和主辅天线三维动态成像模型估计平地相位和基线距，解决了由于载机姿态变化而导致的平地相位难以消除的问题，减少了干涉相位的残余误差；(3)建立了考虑残余相位和基线误差的高程定标模型，在地面控制点基础上完成了高程定标。本发明使这种构型的机载干涉SAR系统得以使用，满足地形测绘的需要。

摘要： 本发明涉及信息获取与处理技术领域，是一种机载干涉SAR干涉图阴影处理方法。其方法是，在干涉图像和相位展开后进行两次使用质量数据指导的基于局部信息统计的处理，这样可以很好的利用图像周围的信息对阴影地区进行平滑处理。具体步骤如下：1)首先将干涉图像的阴影地区分离出来；2)取阴影地区的一点，以它为中心选择边长为N×N的窗口，计算这个窗口内的所有点的平均值x和标准偏差σ；3)统计数值在X内的点的数量M，如果M的值大于N/2，则使用这M个点进行平均；否则使用当前点周围的值进行平均。

摘要： 一种时间序列干涉SAR的形变量测量方法及SAR系统。所述形变量测量方法包括：对SAR影像集进行数据预处理；从干涉相位中去除平地和地形相位，生成差分干涉相位，逐像元计算生成差分干涉图；对差分干涉相位进行时间和空间域的线性变形相位估计，得到每个点目标的时间序列变形相位；依据雷达波长参数，进行相位转形变的计算，由此得到所述SAR的形变量测量值。本发明的方法形变测量精度高，计算步骤简洁高效，计算结果稳定。

摘要： 本发明公开了一种基于差分干涉相位的顺轨干涉SAR基线定标方法，其具体步骤为：搭建包括：SAR图像干涉模块、干涉相位估计模块、敏感度方程模块和精度判断模块的顺轨干涉SAR基线定标系统；根据预定航迹选取某一方位时刻对应的距离向，在定标场中尽量均匀地布设

摘要： 本发明是一种机载非垂直双天线干涉SAR系统干涉处理技术。针对机载双天线相对机身除了左右、上下位移外，还具有前后位移的情况，提出了多种创新算法以解决干涉SAR数据精确反演高程的问题。具体包括：(1)提出了局部精配准算法，解决了由于天线前后布置而导致的主辅图像难以达到亚像元级精配准的难题，大大降低了噪声，提高了干涉图的质量；(2)提出基于惯导数据和主辅天线三维动态成像模型估计平地相位和基线距，解决了由于载机姿态变化而导致的平地相位难以消除的问题，减少了干涉相位的残余误差；(3)建立了考虑残余相位和基线误差的高程定标模型，在地面控制点基础上完成了高程定标。本发明使这种构型的机载干涉SAR系统得以使用，满足地形测绘的需要。

摘要： 本发明涉及信息获取与处理技术领域，是一种机载干涉SAR干涉图阴影处理方法。其方法是，在干涉图像和相位展开后进行两次使用质量数据指导的基于局部信息统计的处理，这样可以很好的利用图像周围的信息对阴影地区进行平滑处理。具体步骤如下：1)首先将干涉图像的阴影地区分离出来；2)取阴影地区的一点，以它为中心选择边长为N×N的窗口，计算这个窗口内的所有点的平均值X和标准偏差σ；3)统计数值在[X－σ，X+σ]内的点的数量M，如果M的值大于N/2，则使用这M个点进行平均；否则使用当前点周围的值进行平均。

摘要： 本发明提供了一种SAR干涉图小波降噪处理方法，包括：确定SAR干涉图中的信号点和噪声点，构建噪点识别矩阵，仅对噪声点进行滤波降噪处理；提取出含有噪声的干涉图数据，分解为实部和虚部，利用Biorthogonal小波基对实部和虚部分别进行小波分解，并采用白化检验的方式使小波分解的层数达到最优；利用改进的小波阈值函数和Birge‑Massart惩罚函数自适应获取的分层阈值对小波系数进行降噪处理；对滤波降噪后的实部和虚部进行小波重构，获取滤波降噪后的干涉图，并结合SAR干涉图中的信号点，获取最终的降噪干涉图。本发明还提供了一种SAR干涉图小波降噪处理装置。该发明既能够有效降噪，又能够保持边缘细节信息。

摘要： 本发明公开了一种基于L1/2范数正则化的SAR干涉图生成方法，具体为：步骤1：采用SAR获取同一目标场景的SAR主、副图像，通过对副图像复矩阵取相位值获取SAR副图像的相位；步骤2：基于SAR主、副图像的干涉相位，以及通过解决L1/2范数正则化问题建立SAR干涉图的生成模型；步骤3：采用阈值迭代算法求解L1/2范数正则化问题，得到与恢复后的干涉图像有关的小波系数矩阵；步骤4：对步骤3求得的小波系数矩阵进行离散小波逆变换，取变换后的角度值作为恢复后的干涉图像。采用本发明重建的干涉图像具有更好的性能和更小的相位噪声；采用本发明获得的SAR干涉图质量更高。

摘要： 本发明提供一种导航卫星干涉SAR的三维形变反演方法，解决了实验采集时间和发射卫星的选择问题。包括：基于先验的轨迹信息计算目标场景在一个重轨周期内的场景平均分辨单元面积；计算每一个时刻的卫星仰角，筛除掉仰角小于设定值的卫星；根据所述场景平均分辨单元面积和基于卫星仰角筛选后的结果，得到满足条件的采集时间与可用卫星组合；根据得到的满足条件的采集时间与可用卫星组合，获得此时间下各卫星的图像，并基于分辨单元的形状获得图像中的独立点；对于所述独立点，通过计算信噪比及相邻点旁瓣干扰得到图像中全部的有效独立点集，选出有效独立点数最多的卫星组合与采集时刻；依次对SAR图像集进行极值点选择处理，并得到有效独立点集合。