地面控制点在InSAR干涉测量误差去除中的应用

通过均匀分布在研究区内一定数量的稳定地面控制点的信息,利用最小二乘方法对雷达干涉测量的基线进行精确估计,并用插值方法进行误差反演,实现了干涉测量误差的去除,通过ALOS-PALSAR实际数据的误差去除试验,验证了方法的可行性和有效性。     

利用附加系统参数的InSAR轨道误差估计

针对利用小波分析方法联合二次曲面模型改正合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)轨道误差时观测值的系统误差特性,该文在传统二次多项式的基础上建立了一种附加系统参数的轨道误差改正模型。利用小波分析方法可以有效提取干涉相位中的低频部分,二次多项式法计算简便,附加系统参数平差原理顾及了观测值中其它系统误差项的影响,结合3种方法更准确地求解出了改正模型参数,实现了对InSAR轨道误差的有效估计去除。基于伊朗巴姆地区的ENVISAT ASAR数据实验表明:在使用所提算法去除轨道误差相位后的干涉图中,远离形变区域位置的相位值基本趋近于0rad,轨道残差相位也基本得到消除。     

轨道误差对InSAR相位影响的BP神经网络去除法

针对用二次多项式法去除轨道误差对InSAR相位影响时,须对干涉相位其他项分布性质作假设,且自身存在一定的模型缺陷的问题,该文提出用BP神经网络去除轨道误差对InSAR相位影响的方法。研究表明:BP神经网络法在使用时无须对干涉相位其他项分布性质作假设,模型更优。模拟实验中,轨道误差相位拟合残差更小;真实数据实验中,纠正后非形变区相位集中在零值附近,且波动趋势更为平稳。该方法一定程度上降低了传统二次多项式法的应用局限性。     

InSAR数据处理中的误差分析

针对星载雷达,从InSAR的基本原理出发,综合推导并讨论了相位观测误差、卫星轨道误差、地形误差等各类误差源对不同工作模式(包括重复飞行InSAR生成DEM,Two passDInSAR监测地表形变,以及Three passDInSAR监测地表形变)的影响。     

InSAR相位解缠算法比较及误差分析

介绍和比较了残差缺口法、最小二乘法和统计耗费网络流算法,并研究了解缠相位误差对DEM和地壳变形的影响。通过理论分析和实际计算发现,无论计算效率还是解缠精度,残差缺口法都优于最小二乘法。统计耗费网络流算法在残差缺口算法基础上又有创新,是一种最具潜力的新型算法。     

公开DEM辅助无地面控制点国产卫星影像定位方法

在全球测绘的背景下,为实现无地面控制点的卫星摄影测量,提出了利用公开DEM辅助国产卫星影像进行无控定位的方法。为充分利用公开DEM在大范围内具有一致稳定的高精度特性,将其作为基准与从影像中提取的待定位DEM进行表面匹配,匹配时采用引入截尾最小二乘估计的最小高差(LZD)法,并根据对应点高差的分布自适应探测及剔除DEM之间的差异;匹配确定的变换参数用于对直接定位结果进行物方改正。设计了多组针对天绘一号和资源三号国产卫星影像的对比试验,结果表明本方法切实可行,能充分利用基准DEM的优势,具有较好的稳健性;定位精度很大程度上取决于但不限于基准DEM的精度,基本不受其分辨率的影响;当待定位DEM分辨率较高时,单景影像利用SRTM DEM即可得到能较好满足1∶5万比例尺地形图测制要求的无控定位精度。本方法还为卫星影像定位精度的检核提供了一种新的有效手段。     

基于边界探测的InSAR最小二乘整周相位解缠方法

为解决最小二乘相位解缠方法一直存在收敛性差和非整周性相位解算问题,提出基于解缠边界探测并搜索整周相位值的解缠方法,采用最小二乘次优解与最优解的阈值判别准则,预测解缠趋势并逐步推进相位解缠边界,并在解缠迭代计算中附加相位搜索增量以提取相位整周值。试验分别基于噪声干扰的模拟图和香港、深圳地区的ERS-1/2卫星SAR影像干涉图,采用边界探测算法进行相位解缠计算,试验结果表明,本文解缠方法对附加强噪声的模拟干涉图能正确解缠出99.5%的相位值,真实SAR影像干涉图的解缠精度达到±0.12rad。     

加乘性混合误差模型参数估计方法及其应用

扩展乘性误差模型的参数估计方法至加乘性混合误差模型,推导了其参数最小二乘、加权最小二乘参数估计,并在偏差分析的基础上推导了偏差改正加权最小二乘估计。模拟计算和分析验证了偏差改正加权最小二乘适用于加乘性混合误差模型的大地测量数据处理,具有二阶近似无偏性,且精度较高。     

InSAR相位解缠方法应用比较

相位解缠是InSAR数据处理中的关键技术和难点,也是InSAR产品的主要误差源。本文通过四组不同的数据对六种相位解缠方法进行比较得到:对于相干性较好的高山地区和平原地区以及范围较大的区域,最佳相位解缠方法均为最小费用流法;对于低相干区域,则采用Golstein枝切法更为合适。     

一种机载InSAR地面定标控制测量布点方案及实践

提出一种机载InSAR测制数字测绘成果地面定标控制测量的布点方案,并通过1∶10 000、1∶50 000地面定标控制测量的实施,验证该方法的有效性。     

相对轨道根数的重轨InSAR卫星基线分析与控制

星载重轨干涉SAR卫星在高程测绘和形变测量中有着全天时全天候和大范围的优势,其中干涉基线是决定干涉性能的重要指标,而卫星重访轨道对干涉基线起着决定性的作用。通过对现有高分三号干涉数据轨道参数的分析,发现干涉基线相比国外先进卫星过长且稳定性有待提高。本文通过对相对轨道根数和机动控制的分析,得到满足重轨干涉SAR系统要求的稳定基线。以第一次观测的轨道为参考轨道,基于在摄动情况下重复观测轨道与参考轨道的相对轨道根数,计算得到重轨干涉基线的变化规律,并对不同纬度的观测目标进行了样例分析。在基线变化规律的基础上,利用机动速度和相对轨道根数的关系,进一步计算得到满足基线状态需求的机动控制方法。通过实际数据分析,给出了相对轨道根数变化对初始理想构型的影响,验证了重轨干涉基线变化规律符合本文的分析,并利用仿真样例给出了使得重轨干涉基线达到预期要求的机动控制方案。实际数据和仿真实验表明该模型能够通过可长时间观测并准确获得的轨道根数直接计算基线状态,并能从干涉基线需求出发,快速准确的得出对卫星的控制策略。     

基于AutoCAD的无控制点建筑物放样方法

在工程施工放样阶段,一般根据现场附近的已知控制点,将建筑物的位置在实地标定出来.然而,由于施工过程的损坏或其他原因导致已知控制点往往找不到.本文提出了基于AutoCAD的图形处理技术,充分利用已有建筑物解析计算出假定控制点的坐标,然后根据假定控制点与设计建筑物的关系进行放样的方法.并且探讨了此方法的放样精度及适用场合.     

最小二乘支持向量机回归的卫星钟差非线性组合预报

针对应用单一方法预报卫星钟差的局限性,文章提出了基于最小二乘支持向量机回归的卫星钟差非线性组合预报方法:首先根据历史钟差数据建立二次多项式模型和灰色模型,然后利用这些模型进行钟差预报,最后采用最小二乘支持向量机回归算法对两种模型的预报结果进行非线性组合,以获得最终预报值;对比了RBF核函数、线性核函数和多项式核函数对组合预报性能的影响,并将本文组合预报方法与经典权组合方法进行比较。结果表明,本文方法优于经典权法,且线性核函数更适合组合预报。     

地图扫描矢量化误差的最小二乘配置法处理研究

屏幕扫描数字化是地图数字化的常用方法。在数字化过程中,由于地图本身的变形、扫描仪分辨率等系统误差会影响数字化的结果。仿射变换是实现栅格数据向矢量化数据转换的常用方法之一,研究表明基于最小二乘的仿射变换只可以消除整体变形,而不能消除局部变形。为此作者提出采用最小二乘配置。采用最小二乘配置可以在计算转换参数的同时估计局部系统变形信号,可以消除或减弱以上误差的影响,改善数字化精度。实例分析表明,是提高扫描数字化的有效方法。     

“数字化科学工程”构建中的广义非线性数据处理的一种新算法

在当今各国正大力倡导的“数字国家”、“数字城市”、“数字矿山”等科学工程构建中的数据处理是基础和核心 ,其数据又具有多源、多维、多类型、多时态、多精度并具有非线性特征等特点 ,其数据处理的参数估计模型大都是复杂的非线性函数模型 ,模型中的参数有非随机参数 ,也有随机参数 ,这些系广义非线性数据处理 ,应采用广义非线性动态最小二乘数据处理的理论、方法来完成。本文提出了一种新的解算模型和解算方法 ,将问题分离 ,转换成单变量的一般非线性最小二乘问题求解。先按非线性拟合模型线性逼近法求得靠近真值的最优初值 ,再按非线性最小二乘解算方法求解参数估值。本方法使原来的高维方程得以简化 ,还不用计算二阶导数 ,大大简化了计算难度 ,并大大减少了迭代次数和计算工作量。     

一种针对稀疏控制点粗差探测的光束法平差

为了提高稀疏控制点摄影测量的可靠性,该文提出一种快速、有效地检核被破坏的地面控制点的新方法。该方法主要是基于光束法的基本框架,利用自动循环探测、穷举法和投票表决的方式对地面控制点进行检验。该文通过我国某地区1∶10 000航摄比例尺的4幅影像的小样本控制点数据对该方法进行了测试与验证,实验结果表明,该方法能快速、准确地对有限被破坏地面控制点进行识别和纠正,具有较高的粗差崩溃污染率,可在一定程度上避免外业补测工作。     

RTK技术建立图根控制点高程精度研究

结合工程实践和目前GPSRTK的应用状况,研究了GPSRTK建立图根高程的精度状况,得出几点结论,为今后的RTK工程作业提供了参考.     

MELISSA,a new class of ground based InSAR system. An example of application in support to the Costa Concordia emergency

Ground Based Interferometric Synthetic Aperture Radars (GB-InSAR) have proved to be fully operational tools for the monitoring of ground displacement and structural deformation. The main limiting factor of the existing systems is the time to acquire a single image, typically ranging from few seconds to few minutes. This paper presents the validation and the operational use of a new system – Mimo Enhanced LInear Short SAr (MELISSA), belonging to a new class of GB-InSAR devices. MELISSA is based on a Multiple Input Multiple Output Synthetic Aperture Radar (MIMO SAR) and is capable of acquiring and processing image data at an unprecedented high speed. A configuration of the system acquiring a 0.96 m synthetic aperture and 260 m swath image in 2.6 ms was tested in a controlled environment. The results prove its ability to reach an image refreshing time smaller than 4 ms and Line-Of-Sight (LOS) displacement accuracies better than 10 μm. Thus, MELISSA was able to help with the monitoring of the Costa Concordia ship movements in the immediate aftermath of grounding during both the rescue operations and subsequent wreckage removal. The accurate displacement measurements of specific points of the structure are presented in a global interferogram sequence (2-D displacement maps of the whole structure). The collected data contributed to a precise wreck deformation reconstruction. MELISSA’s ability to update the information almost every second has proven to be extremely reassuring as early warning on potentially catastrophic movements.