一种基于单控制点信息的车载SAR的DEM提取方法技术

本发明专利技术公开一种基于单控制点信息的车载SAR的DEM提取方法，包括以下步骤：数据预处理、干涉相位计算、相位解缠、距离改正、相位改正和高程改正；本发明专利技术只需要一个控制点信息即可获得实现车载SAR的DEM提取工作，可有效简化外业工作，通过仿真试验分析了基于单控制点信息的DEM提取方法的误差和各干涉参数对结果的影响，证明了该方法的理论精度和可实现性，明确了基线参数对DEM精度的巨大影响，要求基线长度估计的精度至少达到毫米级，经验证，基于单控制点信息的DEM提取方法得到的DEM误差仅为0.30m，有效且高精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单控制点信息的车载SAR的DEM提取方法
本专利技术涉及DEM提取
，尤其涉及一种基于单控制点信息的车载SAR的DEM提取方法。
技术介绍
数字高程模型(DEM)描述地表高程信息，在测绘、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、通讯、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用；合成孔径雷达(SAR)作为一种主动遥感式传感器，不受恶劣天气影响，具有全天时，全天候的对地观测能力，其应用于地形测绘可有效弥补航空/航天摄影测量等光学手段的不足；合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术诞生于20世纪60年代末，是一种将雷达影像复数据导出的相位信息作为信息源来提取地球表面三维信息和形变信息的技术；近年来随着各种雷达波体制的出现，SAR系统的小型化逐渐开始运用普及，搭载平台将将不再局限于传统的星载平台和大型机载平台，无人机载、船载和车载等平台开始出现，对于星载SAR平台而言，具有成像范围广的优点，但其InSAR处理得到的DEM精度因为轨道、去相干性和影像分辨率较低等因素，精度一般较低，无法满足高精度应用要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单控制点信息的车载SAR的DEM提取方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：数据预处理/n根据数据构建车载双天线雷达干涉的几何示意图，将雷达主辅影像的相位中心分别设为A、B，将地面点设为P，将基线AB的水平和垂直分量分别设为b

【技术特征摘要】
1.一种基于单控制点信息的车载SAR的DEM提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：数据预处理
根据数据构建车载双天线雷达干涉的几何示意图，将雷达主辅影像的相位中心分别设为A、B，将地面点设为P，将基线AB的水平和垂直分量分别设为b||和b⊥，将雷达下视角设为θ，P点真实相位为：



H1是AP的相对高程差，X是AP的水平距离，对干涉相位进行微分，得到：






其中RdR＝(H1dH1+XdX)，得到：



其中，ΔH为点P和参考平面的相对高程，根据式(3)去除参考平面带来的平地相位，此时有dR＝R-R1＝0，式(3)为微分式，适用于微小情况，而ΔH并不是微小量，因此式(3)退化为差分形式：



其中，ΔH为点P和参考平面的相对高程，δ为残余分量，由式(4)进一步得到：



其中，H为需要求解的P点高程，H′为参考平面高程，和分别为P点真实相位和其在参考平面对应的平地相位；
步骤二：干涉相位计算
由于式(5)为差分形式，将当前求出的ΔH对H′进行迭代改正，每次迭代中H′、B⊥、和θ更新，当满足收敛条件后将参考平面与P点重合，即H＝H′，从而得到P点高程H，



其中，ε为收敛阈值；
步骤三：相位解缠
将平地相位通过车载平台轨道信息结合距离多普勒方程求得：首先根据式(7)求得地面点对应的的主辅影像成像距离RA，RB；再根据式(8)得到平地相位






其中，RS，VS，RG，fD分别表示雷达成像中心的位置矢量和速度矢量、地面点的位置矢量和多普勒频率；R表示影像精确成像距离，RA，RB分别表示不同地面点对应的的主辅影像成像距离；
步骤四：距离改正
先进行距离改正：根据控制点地理坐标、车载平台运行轨道信息结合距离多普勒方程得到控制点精确成像距离R，从而对整个测区的影像距离r进行统一改正，



其中，RS，VS，RG，fD分别表示雷达成像中心的位置矢量和速度矢量、地面点的位置矢量和多普勒频率，R′和r′分别为控制点影像距离和任一地面点改正后的影像距离；
步骤五：相...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，马洪琪，肖海斌，潘斌，陈鸿杰，程翔，迟福东，马刚，周志伟，
申请(专利权)人：武汉大学，华能澜沧江水电股份有限公司，华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42