InSAR干涉相位解纏算法及實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告

InSAR干涉相位解纏算法及實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景與目的在地球科學(xué)研究中，遙感技術(shù)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(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染等問(wèn)題。合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量（InSAR）技術(shù)是遙感技術(shù)中的一種，其通過(guò)合成多次雷達(dá)成像，在時(shí)間和空間上的差異觀測(cè)同一區(qū)域的地表物理量，可以實(shí)現(xiàn)高精度的地表形變測(cè)量。然而，InSAR技術(shù)中存在相應(yīng)問(wèn)題，如1.不同場(chǎng)景下相位的不連續(xù)性；2.視線方向不同導(dǎo)致相干性差異；3.某些區(qū)域存在多條相干性強(qiáng)的干涉線，但是像素?cái)?shù)不足造成解纏不唯一性；4.信號(hào)噪聲導(dǎo)致定量的相位檢測(cè)精度不足。針對(duì)上述問(wèn)題，本課題擬研究InSAR干涉相位解纏算法及其實(shí)現(xiàn)，旨在構(gòu)建一種高精度、高效能的InSAR圖像處理工具，為地球科學(xué)中的分類(lèi)研究及其它相關(guān)領(lǐng)域的研究提供技術(shù)支持。二、研究?jī)?nèi)容和方法本課題主要研究?jī)?nèi)容包括：1.針對(duì)InSAR技術(shù)中的相位不連續(xù)性問(wèn)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(jìn)行修正；2.針對(duì)InSAR技術(shù)中的相干性差異問(wèn)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(jìn)行相位解纏并進(jìn)行精度評(píng)估；3.針對(duì)存在多條相干性強(qiáng)的干涉線，像素?cái)?shù)不足造成解纏不唯一性及信號(hào)噪聲導(dǎo)致定量的相位檢測(cè)精度不足問(wèn)題，提出一種基于端點(diǎn)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(duì)InSAR技術(shù)中存在的問(wèn)題進(jìn)行歸納和總結(jié)，并了解國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)；2.構(gòu)建相應(yīng)的模型，提出算法，建立模擬數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證；3.設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行算法性能分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。三、預(yù)期成果與意義本課題預(yù)期取得的研究成果有：1.完整的InSAR干涉相位解纏算法及實(shí)現(xiàn)，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(diǎn)圖像匹配法的InSAR相位解纏算法；2.利用國(guó)內(nèi)外公開(kāi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證算法的可行性、精度和效率；3.編寫(xiě)文獻(xiàn)綜述、技術(shù)工具說(shuō)明書(shū)和科技論文，并在相關(guān)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表研究論文。本課題的意義在于：1.提高地球科學(xué)研究的精度和效率，為污染物分布、礦產(chǎn)資源勘探、地震監(jiān)測(cè)等提供技術(shù)支持；2.推動(dòng)InSAR技術(shù)的發(fā)展，提升這種遙感技術(shù)在不同場(chǎng)景下的應(yīng)用；3.加強(qiáng)國(guó)內(nèi)地球科學(xué)研究與國(guó)際合作，增強(qiáng)我國(guó)在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)地位和國(guó)際影響力。四、進(jìn)度計(jì)劃第一年：調(diào)研相關(guān)技術(shù)、算法，并對(duì)其進(jìn)行總結(jié)和歸納；搭建InSAR數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境；編寫(xiě)InSAR數(shù)據(jù)預(yù)處理程序，并開(kāi)展相關(guān)計(jì)算實(shí)驗(yàn)。第二年：在第一年的基礎(chǔ)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(jìn)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(jìn)行相位解纏并進(jìn)行精度評(píng)估；設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行算法性能分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。第三年：在第二年的基礎(chǔ)上，研究基于端點(diǎn)圖像匹配法的InSAR相位解纏算法；編寫(xiě)文獻(xiàn)綜述、技術(shù)工具說(shuō)明書(shū)和科技論文，并在相關(guān)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表研究論文。五、參考文獻(xiàn)[1]段詩(shī)杰.雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)研究進(jìn)展[J].測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào),2015(5):46-54.[2]閆一博，何繩鋒，汪芷云,等.雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào),2018(2):274-289.[3]王志忠.合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)研究[D].國(guó)防科技大學(xué),2017.[4]黃學(xué)軍.基于小梁法的干涉解纏算法研究[D].西北師范大學(xué),2016.[5]王東利，李希林，徐建平.基于時(shí)間序列InSAR技術(shù)的地震衛(wèi)星監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用,