《InSAR等值線相關干涉數據處理方法關鍵技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由伏思華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：InSAR等值線相關干涉數據處理方法關鍵技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：伏思華
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）是測量三維地形、形變的新型遙感技術，以InSAR干涉條紋圖為主要研究對象，並從中得到最終的測量結果。但由於空間基線、時間基線去相干的影響，InSAR條紋圖常含有高強度去相干噪聲，甚至其條紋信息幾乎被湮沒。針對這一難點，申請人及其導師等提出了生成InSAR干涉條紋圖的全新方法――等值線相關干涉法（CCI），可以生成高質量、弱噪聲的干涉條紋圖，相關研究成果已發表高水平論文並得到國內外同行的認可。本項目針對CCI方法的等值線視窗求取中存在的問題展開研究，力求提出高精度、高可靠性、完全自動化的等值線視窗建立方法，並進一步將等值線視窗用於小塊嚴重去相干區域條紋信息的恢復及干涉條紋圖的相位解纏，推動CCI技術進一步工程化、實用化。有望提高我國InSAR條紋圖處理技術的自主創新水平。該研究同時涵蓋CCI方法在合成孔徑雷達差分干涉測量技術（D-InSAR）中的套用。
結題摘要
本項目針對星載InSAR數據處理技術中的復圖像配準、干涉相點陣圖濾波、相位解纏以及差分干涉等幾個關鍵問題展開了深入研究，提出了一些更為有效的方法，有望提高我國InSAR數據處理的性能。本項目契約約定起止時間為2010年1月至2012年12月，項目負責人伏思華副教授。參研人員6名，其中：高級職稱2人，博士研究生2人，碩士研究生2人。項目畢業博士生1名，碩士研究生2名，在國際期刊發表SCI檢索論文5篇，申請並獲授權專利2項，獲軟體著作權登記1項，以該項目成果為重要部分獲湖南省自然科學獎一等獎1項。目前已按進度完成了各項研究任務，實現了契約書規定的預期研究成果，達到了任務計畫書規定的內容。項目主要工作如下：（1）研究了InSAR復圖像配準問題。提出了全局最最佳化的InSAR復圖像配準模型，並引入隨機並行梯度下降（Stochastic Parallel Gradient Descent, SPGD）算法對此模型進行求解。該算法採用並行隨機擾動對配準性能評價函式的梯度進行估計，通過疊代使得性能評價函式收斂於全局極值，達到最終精確配準的目的。為解決大幅圖像的配準問題，提出了基於SPGD算法的復圖像分塊配準方法，進一步提高了配準精度。（2）研究了基於條紋方向的InSAR相位濾波方法。提出了同時求取條紋方向和密度的累積梯度法，進而提出了InSAR相點陣圖方向自適應濾波方法。梯度累積法從相位分布各向異性的本質出發，針對InSAR相點陣圖存在2π相位跳變的情形，能夠給出精度較高且魯棒性很好的方向和密度估計結果，在此基礎上的方向自適應濾波算法利用了條紋方向和密度信息，濾波視窗沿條紋切線選取，且視窗尺寸隨條紋密度自適應變化。（3）研究了InSAR相位解纏算法。提出了基於等值線視窗的相位解纏方法，該方法在傳統的質量引導法的基礎上，利用條紋方向建立等值線視窗，使解纏在等值線視窗內進行。該方法把解纏誤差限制在等值線視窗內，提高了解纏可靠性。（4）研究了InSAR另一個重要套用——差分干涉測量。針對差分干涉測量數據去相干較為嚴重的問題，發展了課題組原有的等值線相關干涉法並將之套用於差分干涉數據處理中。
