欢迎访问中国科学院大学学报,今天是
简报

一种机载重轨InSAR高精度三维定位方法

  • 董小桐 ,
  • 韩春明 ,
  • 岳昔娟 ,
  • 赵迎辉
展开
  • 1. 中国科学院大学, 北京 100049;
    2. 中国科学院遥感与数字地球研究所, 北京 100094

收稿日期: 2018-05-04

  修回日期: 2018-06-01

  网络出版日期: 2019-11-15

基金资助

国家重点研发计划(2016YFB0502502)资助

A method of high accuracy 3D location of airborne repeat pass InSAR

  • DONG Xiaotong ,
  • HAN Chunming ,
  • YUE Xijuan ,
  • ZHAO Yinghui
Expand
  • 1. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
    2. Institute of Remote Sensing and Digital Earth, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China

Received date: 2018-05-04

  Revised date: 2018-06-01

  Online published: 2019-11-15

摘要

在重轨干涉实际测量中,两次飞行航迹难以保持高度重合,飞行高度和姿态不稳定,干涉图像对存在明显不规则的相对形变,难以进行三维定位。通过分析重轨机载InSAR图像对的几何形变和形成原因,提出一种从精准的InSAR成像几何关系出发,通过修正成像参数,实现机载重轨InSAR高精度三维定位的方法。该方法通过引入地面控制点,实现干涉图像对精准的相对定位,生成高精度DEM;并利用高精度DEM,实现机载重轨InSAR高精度三维定位。对比检查点实测结果和定位结果,表明该方法可有效地解决机载重轨InSAR的三维定位困难的问题。

本文引用格式

董小桐 , 韩春明 , 岳昔娟 , 赵迎辉 . 一种机载重轨InSAR高精度三维定位方法[J]. 中国科学院大学学报, 2019 , 36(6) : 844 -850 . DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2019.06.017

Abstract

In realistic measurement of repeat pass interferometric synthetic aperture radar (RP-InSAR), two flight tracks do not coincide. The position shift and attitude of platforms keep changing. Irregular and obvious geomorphing is showed on interferometric complex images. It is difficult to calculate the 3D positioning of InSAR images. We analyzed the causes and effects of geometric distortions. A high precision positioning method is proposed, which is based on the high accuracy of InSAR imaging geometry. By correcting imaging parameters, the method achieves high accuracy 3D location of airborne RP-InSAR. InSAR image registration is achieved by extracting identical points. DEM with high accuracy is generated after interferometry. The high accuracy DEM is used to calculate the 3D positioning of InSAR images. Comparison between the measured positions and calculated positions of checkpoints shows that the proposed method is effective in solving the problem of 3D location of airborne RP-InSAR.

参考文献

[1] 岳昔娟. 稀少(无)控制条件下机载SAR高精度定位技术研究[D]. 武汉:武汉大学, 2009.
[2] 杨杰, 潘斌, 李德仁, 等. 无地面控制点的星载SAR影像直接对地定位研究[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2006, 31(2):144-147.
[3] Raney R K, Runge H, Bamler R, et al. Precision SAR processing using chirp scaling[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1994, 32(4):786-799.
[4] Carrara W G, Goodman R S. Majewski R M. Spotlight synthetic aperture radar:signal processing algorithms[M]. Boston:Artech House, 1995:597-598.
[5] Cumming I G, Wong F H. Digital processing of synthetic aperture radar data:algorithms and implementation[M]. London:Artech House, 2007.
[6] Perissin D, Wang T. Repeat-Pass SAR interferometry with partially coherent targets[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2015, 50(1):271-280.
[7] 钟雪莲, 向茂生, 郭华东, 等. 机载重轨干涉合成孔径雷达的发展[J]. 雷达学报, 2016, 2(3):367-381.
[8] 黄国满, 张继贤, 赵争, 等. 机载InSAR测绘制图应用系统研究[J]. 测绘学报, 2008, 37(3):277-279.
[9] 黄国满, 岳昔娟, 赵争, 等. 基于多项式正射纠正模型的机载SAR影像区域网平差[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2008.
[10] Konecny G, Schuhr W. Reliability of radar image data[J]. ISPRS Comm. I Symposium, 1988,27(B1):456-469.
[11] Curlander J C. Location of pixels in space-borne SAR imagery[J]. IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing, 1982, 20(3):359-364.
[12] 潘志刚, 潘卓, 曹舸. 机载SAR图像无控制点直接定位方法[J]. 中国科学院大学学报, 2015, 32(4):587-541.
[13] Johnsen H, Lauknes L, Guneriussen T. Geocoding of fast-delivery ESR-1 SAR image mode product using DEM data[J]. International Journal of Remote Sensing, 1995, 16(11):1957-1968.
[14] 岳昔娟, 黄国满,赵争. 机载SAR影像主动定位的数学模型研究[J]. 测绘科学, 2009, 34(supp1):181-183.
[15] 吴颖丹. 基于R-D模型的星载SAR影像直接目标定位[J]. 湖北工业大学学报, 2012, 27(5):40-45.
[16] 刘佳音, 韩冰, 洪文. 一种新的SAR图像斜距多普勒定位模型的直接解法[J]. 遥感技术与应用,2012, 27(5):716-721.
[17] 张红敏, 靳国旺, 徐青, 等. 基于DEM和图像仿真的单幅SAR图像无控制定位[J]. 测绘科学技术学报,2013, 30(3):274-278.
[18] 张红敏, 靳国旺, 徐青, 等. 利用单个地面控制点的SAR图像高精度立体定位[J]. 雷达学报, 2014, 3(1):85-91.
[19] 邱春平, 张红敏, 靳国旺, 等. 机载SAR影像距离-斜视角模型立体定位[J]. 测绘科学技术学报, 2014, 31(4):399-402.
[20] 唐晓青, 向茂生, 吴一戎. 一种改进的基于DEM的机载重轨InSAR运动补偿算法[J]. 电子与信息学报, 2009, 31(5):1090-1094.
[21] 薛东剑, 郑洁, 李成绕, 等. 利用L波段星载重复轨道InSAR提取DEM及大气效应分析[J]. 测绘工程, 2018, 27(1):5-14.
[22] 李文梅. 极化InSAR层析估测森林垂直结构参数方法研究[D]. 北京:中国林业科学研究院, 2013.
[23] 赵少华,秦其明,沈心一,等. 微波遥感技术监测土壤湿度的研究[J]. 微波学报, 2010, 26(2):90-96.
文章导航

/