InSAR干涉相位解纏算法及實現的開題報告

InSAR干涉相位解纏算法及實現的開題報告一、研究背景與目的在地球科學研究中，遙感技術成為一種重要的手段，能夠獲取地表變形、環(huán)境變化等信息，并有助于解決地質災害、環(huán)境污染等問題。合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）技術是遙感技術中的一種，其通過合成多次雷達成像，在時間和空間上的差異觀測同一區(qū)域的地表物理量，可以實現高精度的地表形變測量。然而，InSAR技術中存在相應問題，如1.不同場景下相位的不連續(xù)性；2.視線方向不同導致相干性差異；3.某些區(qū)域存在多條相干性強的干涉線，但是像素數不足造成解纏不唯一性；4.信號噪聲導致定量的相位檢測精度不足。針對上述問題，本課題擬研究InSAR干涉相位解纏算法及其實現，旨在構建一種高精度、高效能的InSAR圖像處理工具，為地球科學中的分類研究及其它相關領域的研究提供技術支持。二、研究內容和方法本課題主要研究內容包括：1.針對InSAR技術中的相位不連續(xù)性問題，探究一種基于視線方向和相干單元的相位連接算法，并采用相干幅度和相位誤差進行修正；2.針對InSAR技術中的相干性差異問題，提出一種多視角多通道的相位解纏算法，建立基于圓錐平移的相位解纏模型，并采用以小梁法進行相位解纏并進行精度評估；3.針對存在多條相干性強的干涉線，像素數不足造成解纏不唯一性及信號噪聲導致定量的相位檢測精度不足問題，提出一種基于端點圖像匹配法的InSAR相位解纏算法。本課題采用的研究方法主要包括：1.對InSAR技術中存在的問題進行歸納和總結，并了解國內外研究現狀以及發(fā)展趨勢；2.構建相應的模型，提出算法，建立模擬數據和現場數據進行驗證；3.設計模擬實驗，進行算法性能分析和實驗結果分析。三、預期成果與意義本課題預期取得的研究成果有：1.完整的InSAR干涉相位解纏算法及實現，包括基于視線方向和相干單元的相位連接算法、多視角多通道的相位解纏算法以及基于端點圖像匹配法的InSAR相位解纏算法；2.利用國內外公開的數據進行計算實驗，驗證算法的可行性、精度和效率；3.編寫文獻綜述、技術工具說明書和科技論文，并在相關學術期刊發(fā)表研究論文。本課題的意義在于：1.提高地球科學研究的精度和效率，為污染物分布、礦產資源勘探、地震監(jiān)測等提供技術支持；2.推動InSAR技術的發(fā)展，提升這種遙感技術在不同場景下的應用；3.加強國內地球科學研究與國際合作，增強我國在該領域的學術地位和國際影響力。四、進度計劃第一年：調研相關技術、算法，并對其進行總結和歸納；搭建InSAR數據處理系統(tǒng)的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境；編寫InSAR數據預處理程序，并開展相關計算實驗。第二年：在第一年的基礎上，研究基于視線方向和相干單元的相位連接算法，并探究相干幅度和相位誤差進行修正；研究多視角多通道的相位解纏算法，建立基于圓錐平移的相位解纏模型，并采用以小梁法進行相位解纏并進行精度評估；設計模擬實驗，進行算法性能分析和實驗結果分析。第三年：在第二年的基礎上，研究基于端點圖像匹配法的InSAR相位解纏算法；編寫文獻綜述、技術工具說明書和科技論文，并在相關學術期刊發(fā)表研究論文。五、參考文獻[1]段詩杰.雷達干涉測量技術研究進展[J].測試技術學報,2015(5):46-54.[2]閆一博，何繩鋒，汪芷云,等.雷達干涉測量技術與應用研究進展[J].重慶大學學報,2018(2):274-289.[3]王志忠.合成孔徑雷達干涉測量技術研究[D].國防科技大學,2017.[4]黃學軍.基于小梁法的干涉解纏算法研究[D].西北師范大學,2016.[5]王東利，李希林，徐建平.基于時間序列InSAR技術的地震衛(wèi)星監(jiān)測研究進展[J].遙感技術與應用,