一、干涉SAR与MRI中的相位展开算法研究(论文文献综述)
陈瑶[1](2021)在《基于合成孔径雷达极化和干涉的森林高度反演研究》文中认为极化干涉合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR),是极化SAR和干涉SAR的结合,既拥有干涉SAR对地物的垂直信息较为敏感的特点,又包含了极化SAR对地物的几何形态和介电常数十分敏感的特点,因此是森林结构信息反演的一项关键技术。本文在极化干涉SAR理论的基础上对树高反演方法和模型进行了研究。首先,本文研究了基于双极化SAR数据的植被高度反演算法。介绍了相干相位差分法和相干相位-幅度联合算法的基本原理。然后基于目前分布范围广、数据量大的ALOS/PALSAR卫星数据建立了新的植被模型,推导了基于L波段双极化SAR数据的植被高度反演算法。本文计算了37个采样点的反演值和实测值的平均值。对于相位差分法和改进后的联合算法反演的树高平均值分别为9.7 m和20.9 m,而实测数据的平均值为24.4 m。可以看出,改进后的算法反演精度更高,这对于地方性、区域性、全球性的树高反演研究具有重要意义。虽然目前双极化干涉数据量更大,但随着SAR技术的不断发展,将来会有更多的全极化干涉数据。且全极化数据能够获取到更多的地物信息。于是,本文又研究了基于全极化SAR数据的植被高度反演方法。利用极化干涉矩阵和Freeman-Durden三分量分解算法推导了体散射和二面角散射的相位中心。选取体散射相位中心代表冠层相位,二面角散射相位中心代表树干-地面交点处的相位,根据二者之差与有效二维垂直波数可以估算出植被高度。但是实验发现该算法对树高产生低估。然后介绍了基于随机方向体散射模型(Random Volume over Ground Model,RVoG)的经典三阶段树高反演算法。实验结果表明经典三阶段算法对树高产生了高估。于是引入了最优化相干系数和相位分离相干系数来优化直线的拟合过程。为了验证算法的适用性,模拟了两种不同植被类型的仿真数据进行实验。对于针叶林植被类型的反演结果,三种算法的平均值与模拟高度14 m的误差分别为-38.6%、12.1%、-2.1%,明显优化后的算法精度更高。对于阔叶林植被类型的反演结果,三种算法的平均值与模拟高度14 m的误差分别为-41.4%、10%、-7.1%。实验结果表明,对于针叶林和阔叶林植被,优化三阶段算法的反演精度最高。
明婧[2](2020)在《多基线干涉SAR高精度高程反演方法研究》文中认为多基线干涉SAR技术通过融合多幅干涉图信息的方式,能够突破相位连续性约束条件,实现复杂地形下的高精度高程提取。本论文以高程反演原理为基础,主要研究高程反演过程中的相位解缠、高程反演公式以及基线估计问题。本文具体所作工作及创新如下:(1)针对多基线图割算法在基线数目有限时解缠精度不高的问题,提出改进的多基线图割相位解缠算法。以副干涉图参考点相位与主干涉图参考点相位成基线比值的方式,对副干涉图相位进行修正,代入最大后验概率相位估计模型,生成无噪声的多基线似然函数,减小副干涉图相位噪声对主干涉相位解缠的影响。通过仿真实验证明,该算法具备良好的陡变地形处理能力和噪声鲁棒性,且在基线数目有限的情况下,能够提升多基线相位解缠的精度。与不受限于基线数目的基于两段规划法的多基线相位解缠算法相比,在任何相干系数条件下,改进的多基线图割相位解缠算法具有最优的相位解缠结果。(2)针对传统基于高度相位的高程反演公式存在近似的问题,建立精确的基于绝对相位的高程反演公式。与传统公式相比,该公式使用绝对相位进行高程反演,减少了相位去平地的处理过程;使用像素点斜距矩阵,避免传统公式中因使用参考点斜距代替全局像素点斜距而引入的高程误差。通过误差分析,高度相位误差对传统公式的精度影响较大,为获取高精度高程,对相位解缠算法的精度要求较高;而基于绝对相位的高程反演公式仅对基线倾角估计误差、平台高度误差以及目标斜距误差敏感,因此在参数估计精确的情况下,绝对相位高程反演公式能够明显提高高程反演的精度。(3)研究基于卫星轨道参数的基线估计方法,通过计算卫星轨道中心点的方式估计空间基线,并根据主副天线相对位置关系来计算基线倾角。构建多基线高精度高程反演方法,包括干涉相位预处理、改进的多基线图割相位解缠、基于卫星轨道参数的基线估计以及基于绝对相位的高程反演等步骤。使用星载TerraSAR-X实测数据对该方法中各环节算法的有效性进行验证。实验表明对干涉相位进行改进多基线图割相位解缠以及绝对相位高程反演公式处理后,能够获得高精度的反演高程(精度为1m)。满足星载干涉SAR高程反演的应用需求。
程国旗[3](2020)在《双波段相位解缠方法的研究》文中提出相位解缠绕(Phase Unwrapping,PU)一直是InSAR干涉处理过程中的关键点和难点,也是InSAR数据处理的主要误差来源,制约着InSAR干涉结果的精度。倘若没有噪声或其他干扰的情况下,相位解缠绕更容易,解缠精度更高,通过对相位的偏导数进行积分运算就可以获得真实的相位差。然而,基于真实地形获得的影像数据中存在着由突变地形相位引起的雷达阴影、顶底倒置等现象,使得相位解缠绕处理变得更加困难。在实际需求驱动下,国内外多个项目开展了对多波段相位解缠的方法进行了研究。在对多波段相位解缠算法的研究中,一般的研究思路是以增加载波长度,扩大横向测量范围,在实际应用中可能会出现短波段的解缠精度较低的情况。差分滤波相位解缠方法作为已有的一种多波段相位解缠算法,可利用较长波段的解缠绕结果指导较短波段进行相位解缠,这为不同多波段相位解缠算法的结合提供了基础。本文结合TSPA双波段解缠理论、差分滤波解缠具体方法开展了一系列的研究及对比试验。本文针对已有的双波段相位解缠方法进行了研究,主要研究内容包括以下几个方面:(1)基于MATLAB语言,对TSPA双波的相位解缠算法理论进行实现,随后通过仿真数据设计了 TSPA双波段相位解缠算法和L1-norm单波段相位解缠算法对比实验,结果表明两种解缠算法均存在较短波段解缠精度较低的问题。(2)由于TSPA双波段相位解缠结果中短波段解缠结果精度较低等原因,为克服这一缺陷,结合差分滤波解缠算法的思想,提出基于TSPA的差分滤波双波段相位解缠算法。以更复杂的山谷地形仿真数据为研究对象,对TSPA差分滤波双波段相位解缠算法的性能进行分析及实验验证。最后,结合评价分析指标对本文方法性能进行归纳分析。本文基本实现了在复杂地形区域获得高精度解缠结果的算法,改善了复杂地形双波段相位解缠中短波段的解缠绕精度,均方根误差约0.85,接近于较长波段解缠绕结果的均方根误差。
李宇[4](2020)在《基于合成孔径雷达的输电走廊植被高程信息提取研究》文中研究表明输电走廊植被生长过高与输电线路接触可能引发停电事故,严重威胁电网运行稳定性。随着智能电网及特高压工程的建设,跨越山区、无人区等植被茂密生长区域的输电线路安全检测问题,为输电线路巡检技术带来了严峻考验。传统人工巡检、机载Li DAR巡检输电线路危险植被方法存在效率低、检测范围小的问题。因此,研究基于合成孔径雷达的输电走廊植被高度高效、广域检测方法对于保障大电网的安全稳定运行具有重要意义。本文首先阐述了极化干涉SAR基本理论,基于极化干涉SAR基本原理分析了两种植被高度模型及三种森林植被高度反演算法,基于双极化SAR数据特点和S-RVoG模型对三阶段算法进行了改进,研究了一种基于双极化的改进三阶段算法。通过遥感仿真软件Pol SARpro建立了不同坡度的模拟SAR数据,先研究了三种算法反演地形坡度区域植被高度的可行性,接着利用所述改进算法对比三阶段算法验证了改进算法的有效性与准确性。再利用ALOS PALSAR双极化数据选取输电走廊进行了应用分析,结果表明:所选样方植被高度的决定系数R2为0.679,均方根误差RMSE为1.923m。其次,根据输电走廊植被生长分布特点,研究了植被密度对RVoG模型的影响,通过考虑植被密度、地形因素提出了一种三层DS-RVoG模型表征输电线路植被。基于所述模型利用混合蛙跳算法改进三阶段算法反演植被高度,利用仿真软件建立不同植被密度下的模拟SAR数据,对比基于RVoG模型的三阶段算法,验证了所述改进模型算法的有效性与准确性。最后,根据基于三层DS-RVoG模型的改进算法提出了一种输电走廊植被高度检测方法,利用高分3号全极化SAR数据对四川省绵阳市220k V江天线输电走廊中四个不同植被密度区域的样方植被高度进行了检测。结合机载Li DAR数据及现场人工实测数据,验证了所提检测方法的可行性与准确性。四个研究区域中所选样方植被高度的决定系数R2最高为0.832,均方根误差RMSE最低为2.005m。研究结果可为卫星遥测输电走廊植被风险预警提供技术支撑。
贺玉芳[5](2019)在《InSAR电离层延迟改正建模研究》文中认为星载合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术凭借其覆盖范围广、高空间分辨率、全天候、全天时、高精度、无需地面控制点等优势,近年来被广泛应用于地表形变监测研究中。然而,当星载SAR信号穿越电离层时,受电离层中的自由电子影响,其传播路径发生变化进而产生相位延迟,影响了形变观测精度,亟需开展InSAR电离层延迟改正研究。目前,国内外众多学者提出了群延迟法、法拉第旋转法、方位偏移法以及分谱法等来进行电离层延迟改正,由于群延迟法精度低,法拉第旋转法局限于极化数据,其中以分谱法和方位偏移法最为典型。但是这两种方法在实际应用中仍存在问题,如分频法存在大量的噪声放大等问题,偏移量法存在较难获得模型参数的最佳估值问题,同时这两种方法的改正性能评估目前较少涉及。基于以上问题,本文从ALOS-1监测地震形变的数据处理过程入手,研究细化了分谱法与方位偏移法的电离层延迟改正模型,并进行了方法评估与比较。本文的主要研究内容和成果如下:(1)从背景电离层和电离层不规则体两方面分析了SAR信号穿过电离层的影响,推导了电离层效应引起的SAR信号法拉第旋转、相位提前与群延时以及方位偏移等,讨论了其对InSAR技术在形变监测中的精度影响。(2)针对实际应用过程中分谱法存在的噪声抑制问题,以及方位偏移法参数最佳估计问题,研究细化了基于分谱法和方位偏移法的干涉SAR图像电离层延迟改正,选取玉树地震和意大利拉奎拉地震为试验区,应用分谱法和方位偏移法进行干涉SAR图像电离层延迟改正,并分别对其做了评估。(3)基于玉树地震和拉奎拉地震的SAR数据,比较了基于分谱法、方位偏移法的电离层延迟改正效果,并运用梯度下降法(SDM法)反演拉奎拉地震的滑动分布。结果表明分谱法消除了近70-80%的干涉SAR图像附加相位延迟,方位偏移法只能消除约40-50%的电离层相位延迟,同时分谱法能很好的反映地震断层的滑动分布反演的结果。
王思雨[6](2018)在《多通道干涉SAR高程重建方法研究》文中认为合成孔径雷达干涉测量技术(Syntheic Aperture Radar Interferometry,InSAR)是以SAR成像技术和干涉测量技术为基础,可以在全天时、全天候条件下获取高精度的三维地形数据,广泛地应用于地形制图、地表形变监测、森林制图等多个领域。在传统单基线干涉SAR测量技术的基础上,多通道干涉SAR测量技术得以发展,其发展前景十分广阔。利用多通道干涉SAR测量技术获取高精度的数字高程模型则是其中一个重要的应用研究方向,本文对该领域进行了以下几个方面的相关研究:详尽地分析了多通道干涉SAR相位保持精度,由于高程重建精度与干涉相位保持精度密切相关,因此针对目前广泛应用的非线性ECS自配准成像算法,对其4个近似和假设进行了误差分析,主要包括:雷达和散射体之间相对速度等效误差分析;非线性自配准时两天线距离差的二次近似误差分析;非线性变标时二阶泰勒近似误差分析;成像处理中平地假设误差分析。这些误差分析为进一步优化提高干涉SAR成像中的相位保持精度提供一定的指导作用,对后续的高程重建工作是十分有意义的。针对多通道干涉SAR高程重建方法计算效率较低的问题,本文提出了一种基于公共余数最优估计的多通道干涉SAR高程重建方法。该算法首先对平地效应进行去除,在得出每幅干涉图像上各像素对应的缠绕干涉相位后,构造出关于干涉相位模糊数的同余方程组,进而利用最优估计法求解出带噪声余数的公共余数的最优估计值,最后求解出各目标的高程值。并且在此基础上,增加了改进措施以获取更高精度的高程重建结果。实验数据处理结果表明,该方法使得多通道干涉SAR高程重建的计算效率有了显着提升。
张王菲,陈尔学,李增元,赵磊,姬永杰[7](2017)在《干涉、极化干涉SAR技术森林高度估测算法研究进展》文中研究表明在干涉、极化干涉SAR森林高度估测中,估测算法对结果精度起着决定性作用。通过对现有森林高度干涉、极化干涉SAR研究的系统性分析,总结了现有研究中森林高度估测算法的基本原理、模型假设及其应用局限性,并对这些算法在区域和全球尺度森林高度反演中的潜力进行了分析。总结发现,基于干涉SAR技术的DSM-DEM差分法在森林高度反演中精度较高,与极化干涉SAR算法相比,受到森林类型、结构的影响较小,在区域和全球尺度森林高度反演中具有很大潜力。但是其局限性在于是否能够获取大范围高精度的DEM;极化干涉SAR技术利用了森林的极化散射特点,不受DEM的限制,可以大范围地进行森林高度反演,但是在森林异质性大的区域,仍然需要进一步分析森林特征对不同波长相位及相干幅度的影响,根据森林的微波散射原理拓展微波散射模型,才能进一步提高估测结果和精度。此外,由于单基线干涉SAR、极化干涉SAR对森林垂直结构可见性差,因此,发展多维度、多基线SAR及其相应算法并朝这个方向拓展是未来采用干涉SAR、极化干涉SAR进行森林高度反演的主要方向。
薛海伟[8](2017)在《干涉合成孔径雷达测量若干关键技术研究》文中研究表明干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)是一种能在全天候条件下获得大测绘带地面高程信息和监测地表形变信息的遥感技术。传统的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是根据脉冲压缩和合成孔径技术分别实现距离向和方位向的高分辨,获得观测地面的二维信息。InSAR是在SAR的基础上,通过在不同轨道或不同时间对同一地区进行多次观测来获取多幅SAR图像,完成图像间的配准及干涉相位展开后,获得SAR图像对之间的绝对相位差所反映的距离差,最后根据干涉成像几何关系及天线高度、雷达波长、波束视角、基线等参数,来重建数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)或地表形变图。图像配准、相位滤波和相位展开是干涉SAR信号处理流程中的关键步骤,本论文重点研究了亚像素精度图像配准和相位滤波等干涉SAR信号处理中的关键技术。针对图像高精度配准存在的配准精度和计算复杂度相矛盾的问题,提出了解析搜索亚像素偏移量的配准方法。对于相位滤波问题,提出了两种自适应滤波方法,既有效地抑制了相位噪声,又较好地保持了干涉相位图的细节信息。本文的具体工作概括如下:1、介绍了干涉SAR配准中常用的匹配测度。在实现X-SAR星载重轨双飞数据的配准过程中,首先利用互相关算法实现主副图像的粗配准,然后利用基于干涉频谱经验信噪比的点投影方法,并交换主副图像重复验证控制点对配准精度,最终完成主副图像的精配准。结果表明精配准可在一定程度上提高图像对的相干性。2、提出了两种基于不同匹配测度的亚像素偏移量解析搜索方法。首先分析了现有的基于插值技术的亚像素级精度配准方法,指出这些方法实质上是离散搜索方法。这些方法的配准精度受限于插值单元尺度的大小,无法完全消除引入的配准误差,而且在配准测度计算之前进行插值操作会导致很大的计算量,特别是配准精度要求较高的时候。为了克服上述离散搜索方法的缺点,在像素级配准的基础上,提出了一种干涉SAR图像亚像素级配准方法,该方法采用互相关函数作为配准测度,通过整合插值技术和搜索过程构造了一个可解析的代价函数。利用代价函数的梯度信息,采用拟牛顿法中Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)算法优化代价函数,实现了快速收敛大大降低了计算量。同时由于在连续域内搜索亚像素偏移量,避免了使用离散搜索方法引入的配准误差,提高了配准精度,使其在插值意义上达到最优。另外,提出了一种基于干涉频谱信噪比(Signal-to-Noise,SNR)的亚像素配准方法中,构造了随亚像素偏移量连续变化的代价函数,并采用循环迭代算法实现了对亚像素偏移量的快速准确估计。仿真和实测数据的实验结果都验证了这两种精配准方法的有效性。3、干涉相位图具有明显的方向性,是相位图处理中的重要信息。提出了一种局部干涉条纹方向自适应的窗形滤波器。该滤波器通过连续搜索方向性滤波窗口的旋转角度来确定干涉条纹的方向,然后将方向滤波窗口放置在与条纹一致的方向上,使得包含在滤波窗口内的像素对应近乎相同的地面高度。最后根据最小均方差准则对选取的滤波样本进行自适应强度滤波。实验结果表明该滤波器在有效滤除噪声的同时,还能够合理地避免图像分辨率的损失。4、为了有效提高对InSAR干涉相位噪声的抑制性能并充分保持干涉相位图细节信息,提出了一种基于局部地形相位补偿和各向异性高斯滤波函数(AGF)的自适应复相位滤波方法。该方法首先利用局部频率估计方法补偿地形相位,消除局部地形相位对滤波窗口内干涉相位的不利影响。然后,构造了尺度和方向自适应的AGF,并对同分布样本进行局部加权的方向滤波。其中,AGF尺度随相干系数等级自适应变化:在低相干区域,采用的大尺度AGF能够充分地抑制相位噪声;在高相干区域,采用的小尺度AGF能更好的保持相位细节信息。AGF方向则根据最大加权相干积累准则确定,以选取同分布的滤波样本估计中心像素相位值。实验结果表明,与传统滤波方法相比该方法在减少干涉相位图残差点和保持条纹边缘等方面均具有更好的性能。
陈炳乾[9](2015)在《面向矿区沉降监测的InSAR技术及应用研究》文中指出煤炭是我国的主要能源之一,由于煤炭资源高强度、大面积的开采,使得开采所引起的地表沉降及环境灾害问题日益突出。对矿区地面沉降进行持续有效监测,可及时掌握沉降规律和地表破坏程度,为合理开采地下矿产资源,控制地面沉降提供决策依据。传统地表沉降监测方法和技术覆盖面小、作业强度大、效率低、不能适应生产发展的需要。近年来发展的InSAR技术具有全天候、全天时、高分辨率和连续空间覆盖的优势,已发展成为新型监测矿区开采沉陷的技术。然而由于煤矿区自身地理环境的特殊性、开采沉陷形变的复杂性(快速、形变量大)以及InSAR自身成像条件的苛刻性(大气效应、时间失相关和空间失相关),使得InSAR技术在监测煤炭开采引起的矿区地表沉降应用上受到诸多限制。因此本文针对InSAR技术在煤矿区进行地面沉降监测中的存在的问题及其相关算法进行研究,以期能够在一定程度上解决InSAR技术应用于矿区开采沉陷监测存在的问题。本文的研究工作和成果如下:(1)总结了InSAR技术的研究现状,指出了国内外在InSAR技术及相关算法研究中的不足,阐述了SAR、InSAR、D-InSAR及时序InSAR技术的基本原理,分析了InSAR系统中的干涉相位、干涉相干性和干涉相位对高程的灵敏度几个关键参数。(2)提出一种基于多级匹配策略的干涉SAR影像自动配准新方法。该方法首先利用改进后的SIFT算法提取SAR影像上的特征点并完成特征点初匹配,之后基于RCM算法快速剔除相关性较低的匹配点对,最后采用RANSAC算法进行匹配点对的二次提纯,最终完成SAR影像的精确匹配。该方法无需任何先验卫星轨道信息和外部DEM,且整个配准过程为自动实现。实验证明该方法能满足不同波长、不同分辨率及不同相干条件下SAR影像的高精度配准要求。(3)提出一种基于InSAR数据和地面LiDAR点云数据融合的方法来实现矿区地表大梯度形变监测。该方法利用地面LiDAR技术点云数据的高密度及其三维建模后单点定位精度高的特点,利用IDW算法,一方面对InSAR形变场中的大梯度形变和失相关区域进行填补,另一方面对地面LiDAR点云形变场和InSAR形变场的公共覆盖区域进行加权平均融合。该方法一定程度上解决了InSAR技术应用于矿区大梯度形变中所遇到的问题,为利用InSAR技术实现矿区内大梯度形变监测提供了新的途径和手段。(4)提出一种综合利用SAR影像幅度和相位信息获取矿区地表时间序列沉降的新方法。该方法一方面利用基于幅度信息的ABFT技术进行大梯度形变区域的监测,同时采用基于相位信息的干涉测量技术进行微小变形区域的监测,最后将二者得到的形变监测结果进行融合得到形变区域的完整监测结果。同时该方法属于时间序列模型,能反映开采沉陷时序变化特征。(5)引入一种超短基线干涉测量技术新方法进行老采空区沉降监测。该方法相比传统的干涉差分SAR技术具有无需外部DEM的优势,避免了外部DEM的引入所带来的误差。利用该方法获取了老采空区沉降速率和形变时间序列,在此基础上建立了地表残余下沉速度循环周期与采厚、下沉速度循环峰值与深厚比的经验关系式,为预测和评价老采空区残余形变提供基础。(6)构建了InSAR技术监测与预计一体化模型。该模型利用InSAR技术的全天候、高精度、大区域等优势进行开采沉陷监测,获取开采沉陷的影响范围与发展趋势,得到其时空演化规律。在此基础上将监测结果作为SVR算法的训练与学习样本建立已观测数据与未来沉降之间的函数,并引入PSO算法进行SVR函数最优参数选取,同时采用滚动预测方法进行开采沉陷动态预计,最终实现开采沉陷监测与预计的一体化。
张志斌[10](2010)在《干涉SAR合成相位展开算法研究》文中研究指明干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar),已被人们公认为是在全天候条件下获得大测绘带地表高度和监测地表形变信息的强大手段。干涉SAR是在SAR的基础之上,通过在不同轨道或不同时间对同一地区进行多次观测来获得多幅SAR图像,再根据干涉成像几何关系和SAR图像对应像素点之间的绝对相位差所反映的距离差来重建地形高度图或地表形变图。本论文首先简单介绍干涉SAR的发展历史以及应用前景,然后分析干涉SAR信号处理的关键技术:图像配准、相位滤波、相位展开和高程重建。本论文重点研究干涉SAR相位展开技术,并提出一种新的合成相位展开方法。本文提出的合成相位展开方法首先基于区域孤立的策略,利用改进的枝切法分别对干涉图中可靠区域进行相位展开。根据可靠区域的相位展开结果,引入掩模图对干涉图进行质量划分,得到孤立区域和剩余区域,然后利用最小二乘有限元法对剩余区域进行展开,并对“盲点”区域进行“缝合”。这种合成方法充分利用了改进的枝切法和最小二乘有限元法的优点,有效避免了相位误差的传递,保证了相位展开结果的精度。仿真和实测数据实验结果验证了这种合成算法的有效性。
二、干涉SAR与MRI中的相位展开算法研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、干涉SAR与MRI中的相位展开算法研究(论文提纲范文)
(1)基于合成孔径雷达极化和干涉的森林高度反演研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 DSM-DEM差分法研究现状 |
1.2.2 基于相干散射模型的算法研究现状 |
1.2.3 复相干差分法研究现状 |
1.2.4 层析相干算法研究现状 |
1.3 研究内容与论文结构 |
1.3.1 研究内容与技术路线 |
1.3.2 论文结构 |
第二章 极化干涉基本理论 |
2.1 极化SAR基础知识 |
2.1.1 极化椭圆 |
2.1.2 Jones矢量 |
2.1.3 Stokes矢量 |
2.2 目标的极化散射矩阵 |
2.2.1 散射坐标系 |
2.2.2 Sinclair矩阵 |
2.2.3 相干矩阵与协方差矩阵 |
2.3 极化干涉SAR基本原理 |
2.3.1 InSAR基本原理 |
2.3.2 PolInSAR基本原理 |
2.4 目标的散射特征和相干散射模型 |
2.4.1 几种散射机制 |
2.4.2 平面散射模型 |
2.4.3 体散射模型 |
2.4.4 两层相干植被模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于双极化数据的森林高度反演方法 |
3.1 相干相位差分法 |
3.2 相干相位-幅度联合反演算法 |
3.3 基于ALOS/PALSAR数据的改进相干相位-幅度反演算法 |
3.4 实验结果及分析 |
3.4.1 研究区域及实验数据 |
3.4.2 实验结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于全极化数据的树高反演方法 |
4.1 散射相位中心差算法 |
4.1.1 极化分解概述 |
4.1.2 Freeman-Durden分解法 |
4.1.3 基于Freeman-Durden分解算法的散射中心相位差分法 |
4.2 三阶段算法及其优化 |
4.2.1 三阶段算法基本原理 |
4.2.2 相干系数优化理论 |
4.2.3 优化后的三阶段算法步骤 |
4.3 不同植被类型实验结果及分析 |
4.3.1 针叶林植被类型反演结果及分析 |
4.3.2 阔叶林植被类型反演结果及分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(2)多基线干涉SAR高精度高程反演方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外发展动态 |
1.2.1 干涉SAR系统国内外发展动态 |
1.2.2 多基线干涉SAR技术的国内外发展动态 |
1.3 本论文的结构安排 |
第二章 多基线干涉SAR技术基础 |
2.1 引言 |
2.2 干涉SAR测高原理 |
2.2.1 基于高度相位的高程反演公式 |
2.2.2 基于高度相位的高程反演公式误差分析 |
2.3 多基线干涉SAR相位解缠原理 |
2.4 多基线干涉SAR处理流程 |
2.5 本章小结 |
第三章 多基线干涉SAR相位解缠方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于图割的多基线最大后验概率相位解缠方法 |
3.2.1 基于最大后验概率的展开相位估计模型 |
3.2.2 基于图割理论的能量最优算法 |
3.2.3 仿真实验分析 |
3.3 改进的多基线图割相位解缠算法 |
3.3.1 改进多基线图割相位解缠算法的基本原理 |
3.3.2 改进多基线图割相位解缠算法流程图 |
3.3.3 仿真实验分析 |
3.4 基于两段规划法的多基线相位解缠方法 |
3.4.1 单基线相位解缠框架 |
3.4.2 基于两段规划法的多基线相位解缠框架 |
3.4.3 仿真实验分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 多基线高精度高程反演方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于绝对相位的高程反演公式 |
4.2.1 基于绝对相位的高程反演公式误差分析 |
4.2.2 星载干涉SAR仿真实验分析 |
4.3 基于卫星轨道参数的基线估计方法 |
4.4 多基线高精度高程反演方法 |
4.4.1 星载TerraSAR-X数据简介 |
4.4.2 TerraSAR基线参数估计 |
4.4.3 多基线高精度高程反演处理流程 |
4.4.4 TerraSAR实测数据高程反演结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)双波段相位解缠方法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 多波段相位解缠算法研究现状 |
1.3 软件研究现状 |
1.4 论文结构及工作安排 |
2 相位解缠 |
2.1 相位解缠理论 |
2.2 单基线相位解缠 |
2.3 多基线相位解缠 |
2.4 本章小结 |
3 基于TSPA的差分滤波双波段相位解缠 |
3.1 双波段InSAR相位解缠算法 |
3.2 双波段InSAR基本原理 |
3.3 TSPA双波段InSAR相位解缠方法 |
3.4 TSPA的差分双波段相位解缠算法 |
3.5 滤波算法 |
3.6 本章小结 |
4 实验与分析 |
4.1 模拟仿真数据 |
4.2 仿真数据实验分析 |
4.3 本章小结 |
5 总结和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(4)基于合成孔径雷达的输电走廊植被高程信息提取研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 输电线路概述 |
1.1.2 树障对输电线路的影响 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 输电走廊植被检测方法 |
1.2.2 基于SAR影像的植被高度反演 |
1.2.3 卫星遥感在输电线路灾害监测的应用研究 |
1.2.4 目前研究存在的不足 |
1.3 论文的研究内容及章节安排 |
第2章 极化干涉SAR基本理论 |
2.1 SAR成像原理 |
2.2 极化SAR理论 |
2.3 干涉SAR理论 |
2.4 极化干涉SAR原理 |
2.4.1 极化散射矢量 |
2.4.2 相干最优化 |
2.5 本章小结 |
第3章 植被高程反演算法研究 |
3.1 植被高度模型 |
3.1.1 RVoG模型 |
3.1.2 S-RVoG模型 |
3.2 森林植被高程反演研究 |
3.2.1 试验数据及预处理 |
3.2.2 干涉相位差分法 |
3.2.3 ESPRIT算法 |
3.2.4 三阶段算法 |
3.3 基于双极化的改进三阶段算法 |
3.3.1 改进算法原理 |
3.3.2 算法评价标准 |
3.4 基于双极化的输电走廊植被高程反演 |
3.4.1 仿真数据试验结果及分析 |
3.4.2 真实数据试验结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于全极化的输电走廊植被高程反演 |
4.1 输电线路植被模型 |
4.1.1 植被密度对RVoG模型的影响 |
4.1.2 三层DS-RVoG模型 |
4.2 混合蛙跳最优化相位改进算法 |
4.2.1 混合蛙跳算法 |
4.2.2 改进算法原理及流程 |
4.3 基于仿真数据的算法验证 |
4.3.1 模拟植被模型数据 |
4.3.2 结果与分析 |
4.4 输电走廊植被高程信息提取 |
4.4.1 输电走廊植被高度检测方法 |
4.4.2 研究区域及数据预处理 |
4.4.3 输电走廊植被高程提取结果及分析 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的科研成果 |
(5)InSAR电离层延迟改正建模研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 星载SAR卫星发展现状 |
1.2.2 电离层对InSAR影响的研究现状 |
1.2.3 目前改正方法研究现状 |
1.3 研究内容与各章节安排 |
第二章 合成孔径雷达干涉测量理论基础 |
2.1 合成孔径雷达基本原理 |
2.1.1 InSAR地形测量原理 |
2.1.2 D-InSAR形变监测技术 |
2.2 INSAR主要误差及减弱措施 |
2.3 本章小结 |
第三章 电离层特性及其对SAR信号影响分析 |
3.1 电离层介质与分布特性 |
3.1.1 电离层介质特性 |
3.1.2 电离层分布特性 |
3.2 电离层对SAR信号的传播效应 |
3.2.1 背景电离层对信号传播的影响 |
3.2.2 电离层不规则体对信号传播的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于分谱法的SAR干涉测量电离层延迟建模及改正 |
4.1 基本原理 |
4.1.1 电离层色散特性 |
4.1.2 电离层延迟相位 |
4.2 算法研究与数据处理过程 |
4.2.1 差分电离层延迟相位的估算 |
4.2.2 精度分析 |
4.2.3 数据处理流程 |
4.3 实验案例与分析 |
4.3.1 基于玉树地震的SAR干涉图电离层延迟相位改正及分析 |
4.3.2 基于拉奎拉地震的SAR干涉图电离层延迟相位改正及分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于方位偏移法的SAR干涉测量电离层延迟建模及改正 |
5.1 基本原理 |
5.1.1 多孔径雷达干涉技术(MAI) |
5.1.2 方位向偏移与MAI干涉相位关系 |
5.2 算法研究与数据处理流程 |
5.2.1 差分电离层延迟相位的估计 |
5.2.2 精度分析 |
5.2.3 电离层延迟相位改正数据处理流程 |
5.3 实验案例与分析 |
5.3.1 基于玉树地震的SAR干涉图电离层延迟改正及分析 |
5.3.2 基于拉奎拉地震的SAR干涉图电离层延迟相位改正及分析 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
研究总结 |
研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)多通道干涉SAR高程重建方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 多通道干涉SAR发展概述 |
1.2.1 干涉SAR发展概述 |
1.2.2 多通道干涉SAR系统发展概述 |
1.3 多通道干涉SAR高程重建研究现状 |
1.4 本文内容及工作安排 |
第二章 干涉SAR高程测量基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 干涉SAR高程测量 |
2.2.1 高程测量的原理 |
2.2.2 高程测量精度分析 |
2.2.3 常用名词解释 |
2.3 干涉SAR高程重建数据处理流程 |
2.4 本章小结 |
第三章 干涉相位保持精度分析 |
3.1 引言 |
3.2 相位保持精度分析 |
3.2.1 相对速度等效误差分析 |
3.2.2 二次近似误差分析 |
3.2.3 二阶泰勒近似误差分析 |
3.2.4 平地假设误差分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于公共余数最优估计的多通道干涉SAR高程重建方法 |
4.1 引言 |
4.2 中国余数定理 |
4.2.1 经典中国余数定理 |
4.2.2 传统中国余数定理 |
4.2.3 基于搜索的鲁棒性中国余数定理 |
4.2.4 闭合形式鲁棒性中国余数定理 |
4.3 基于公共余数最优估计的多通道干涉SAR高程重建方法 |
4.3.1 鲁棒性中国余数定理公共余数的最优估计 |
4.3.2 多通道干涉SAR高程重建原理 |
4.3.3 基于公共余数最优估计的多通道干涉SAR高程重建流程 |
4.3.4 改进措施 |
4.4 实验结果分析 |
4.4.1 仿真数据验证及分析 |
4.4.2 实际数据验证及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读硕士学位期间发表论文目录) |
附录B (攻读硕士学位期间参与的项目) |
(7)干涉、极化干涉SAR技术森林高度估测算法研究进展(论文提纲范文)
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 森林高度干涉SAR、极化干涉SAR估测及国内外相关研究背景 |
1.2.1 干涉SAR技术 |
1.2.2 极化干涉SAR |
1.2.3 国内外研究背景 |
1.3 综述内容 |
2 干涉SAR、极化干涉SAR森林高度估测算法 |
2.1 干涉SAR森林高度估测方法———DEM差分法 |
2.2 极化干涉SAR森林高度估测方法———复相干差分法 |
2.2.1 SVD (Singular Value Decomposition) 算法 |
2.2.2 基于复平面的相干分离算法 |
2.2.3 ESPRIT算法 |
2.3 极化干涉SAR森林高度反演方法———基于RVoG模型反演法 |
2.3.1 三阶段反演法 |
2.3.2 相干幅度反演算法 |
2.3.3 相干相位—幅度反演法 |
3 干涉SAR、极化干涉SAR不同反演算法森林高度估测研究现状 |
3.1 DSM-DEM差分法应用现状 |
3.2 复相干差分法应用现状 |
3.3 基于RVoG模型的反演算法研究现状 |
3.4 区域及全球尺度干涉SAR、极化干涉SAR森林高度反演研究现状 |
4 现有算法在森林高度反演中的优势及不足 |
4.1 DSM-DEM差分法 |
4.2 复相干相位差值法 |
4.3 基于RVoG模型反演法 |
5 结语 |
(8)干涉合成孔径雷达测量若干关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 干涉合成孔径雷达技术的发展概况 |
1.2 干涉合成孔径雷达的应用 |
1.3 论文的主要研究内容和安排 |
第二章 干涉合成孔径雷达测高原理 |
2.1 干涉SAR的分类 |
2.2 干涉SAR测高原理和实现流程 |
2.2.1 干涉SAR测高原理 |
2.2.2 In SAR高程测量实现流程 |
2.3 干涉SAR测高系统模型 |
2.4 干涉SAR信号的相干性分析 |
2.5 干涉相位的统计特性 |
2.6 高程重建的精度分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 干涉SAR图像配准方法 |
3.1 In SAR图像配准算法概述 |
3.2 经典的图像配准方法 |
3.2.1 互相关法 |
3.2.2 最大谱估计法 |
3.2.3 平均波动函数法 |
3.2.4 点投影算法 |
3.3 实验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 干涉SAR配准解析搜索方法 |
4.1 引言 |
4.2 插值方法 |
4.3 解析搜索亚像素偏移量的配准方法 |
4.3.1 信号模型 |
4.3.2 解析代价函数构造 |
4.3.3 拟牛顿方法优化代价函数 |
4.3.4 实验结果与分析 |
4.4 基于经验信噪比的亚像素配准方法 |
4.4.1 基于经验信噪比的代价函数构造 |
4.4.2 代价函数优化 |
4.4.3 实验结果和分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 干涉SAR相位滤波 |
5.1 平地相位去除及局部频率估计 |
5.1.1 MUSIC频率估计方法 |
5.1.2 最大似然频率估计方法 |
5.1.3 基于成像几何参数的方法 |
5.1.4 仿真实验 |
5.2 干涉相位滤波方法 |
5.2.1 圆周期均值/中值滤波方法 |
5.2.2 Goldstein滤波方法 |
5.2.3 Lee自适应滤波方法 |
5.2.4 相位坡度补偿滤波方法 |
5.3 局部条纹方向自适应滤波方法 |
5.3.1 方向窗选取 |
5.3.2 方向窗滤波 |
5.3.3 实验结果与分析 |
5.4 基于各向异性高斯滤波函数的自适应滤波方法 |
5.4.1 干涉相位模型 |
5.4.2 自适应滤波方法原理 |
5.4.3 自适应方法步骤 |
5.4.4 实验结果与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文内容总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(9)面向矿区沉降监测的InSAR技术及应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
Extended Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 InSAR研究现状 |
1.3 目前研究主要存在的问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 论文结构与章节安排 |
2 InSAR技术理论基础 |
2.1 SAR成像原理和成像特点 |
2.2 InSAR技术原理 |
2.3 D-InSAR技术原理 |
2.4 InSAR技术若干参数分析 |
2.5 时序InSAR技术介绍 |
2.6 本章小结 |
3 多级匹配策略下干涉SAR影像高精度自动配准研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于改进SIFT算法的初匹配 |
3.3 匹配点对提纯与坐标映射函数建立 |
3.4 SAR影像配准质量评价指标 |
3.5 实验 |
3.6 本章小结 |
4 融合InSAR数据与地面LiDAR数据的矿区大梯度形变监测研究 |
4.1 引言 |
4.2 InSAR技术检测形变梯度函数模型 |
4.3 数据融合原理 |
4.4 数据融合步骤 |
4.5 实验区概况 |
4.6 实验过程与分析 |
4.7 本章小结 |
5 联合SAR影像干涉相位和幅度信息的矿区时序形变监测研究 |
5.1 ABFT技术理论 |
5.2 基于SAR影像幅度的时序形变建模 |
5.3 相位测量与幅度测量结果融合 |
5.4 实验区概况 |
5.5 实验过程与分析 |
5.6 本章小结 |
6 超短基线条件下老采空区地表InSAR监测及沉降规律研究 |
6.1 老采空区残余沉降机理和特征 |
6.2 超短基线条件下的时序形变建模及参数求解 |
6.3 实验区概况 |
6.4 实验过程与分析 |
6.5 本章小结 |
7 基于InSAR与SVR算法的监测与预计一体化模型研究 |
7.1 矿山开采沉陷预计方法概述 |
7.2 基于InSAR技术与SVR算法的监测与预计一体化模型构建 |
7.3 模型精度评估指标 |
7.4 实验 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要工作 |
8.2 主要创新点 |
8.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(10)干涉SAR合成相位展开算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外干涉SAR的研究现状 |
1.2.1 干涉SAR的发展历史 |
1.2.2 干涉SAR信号处理方法的发展 |
1.3 干涉SAR的应用以及发展前景 |
1.4 论文的主要研究内容和安排 |
第二章 干涉SAR的基本原理 |
2.1 干涉SAR的分类 |
2.2 干涉SAR的测高原理 |
2.3 干涉SAR信号处理过程 |
2.3.1 干涉SAR图像配准 |
2.3.2 干涉SAR相位滤波 |
2.3.3 干涉SAR相位展开 |
2.3.4 干涉SAR高程重建 |
2.4 本章小结 |
第三章 干涉SAR相位展开算法 |
3.1 相位展开算法的分类 |
3.2 路径积分的相位展开法 |
3.2.1 枝切法 |
3.2.2 改进的枝切法 |
3.3 最小二乘法 |
3.3.1 基于FFT最小二乘法 |
3.3.2 加权最小二乘法 |
3.3.3 最小二乘有限元法 |
3.4 实验结果与分析 |
3.4.1 仿真数据实验 |
3.4.2 实测数据实验 |
3.5 本章小结 |
第四章 干涉SAR合成相位展开算法 |
4.1 基于区域策略的改进枝切法展开 |
4.2 基于质量图生成掩模图 |
4.3 剩余区域的最小二乘有限元展开 |
4.4 "盲点"区域的最小二乘有限元"缝合" |
4.5 实验结果与分析 |
4.5.1 仿真数据实验 |
4.5.2 实测数据实验 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、干涉SAR与MRI中的相位展开算法研究(论文参考文献)
- [1]基于合成孔径雷达极化和干涉的森林高度反演研究[D]. 陈瑶. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]多基线干涉SAR高精度高程反演方法研究[D]. 明婧. 电子科技大学, 2020(03)
- [3]双波段相位解缠方法的研究[D]. 程国旗. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]基于合成孔径雷达的输电走廊植被高程信息提取研究[D]. 李宇. 西南交通大学, 2020(07)
- [5]InSAR电离层延迟改正建模研究[D]. 贺玉芳. 长安大学, 2019(01)
- [6]多通道干涉SAR高程重建方法研究[D]. 王思雨. 长沙理工大学, 2018(06)
- [7]干涉、极化干涉SAR技术森林高度估测算法研究进展[J]. 张王菲,陈尔学,李增元,赵磊,姬永杰. 遥感技术与应用, 2017(06)
- [8]干涉合成孔径雷达测量若干关键技术研究[D]. 薛海伟. 西安电子科技大学, 2017(01)
- [9]面向矿区沉降监测的InSAR技术及应用研究[D]. 陈炳乾. 中国矿业大学, 2015(04)
- [10]干涉SAR合成相位展开算法研究[D]. 张志斌. 西安电子科技大学, 2010(12)