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DEM辅助的山区InSAR相位解缠刘辉;靳国旺;张红敏;徐青【期刊名称】《测绘科学技术学报》【年(卷),期】2017(034)002【摘要】For the difficult phase unwrapping problem in complex mountainous terrain,a phase unwrapping method assisted by DEM of InSAR for mountainous terrain was designed based on the idea of zero intermediate frequency vector filtering.The conventional interferogram and simulated interferogram were made difference processing,and zero intermediate frequency interferogram with very low stripe center frequency was obtained.After filtering and unwrapping,the unwrapped results of the conventional interferogram were obtained by adding back the simulated phase detracted before,which removed the effects of phase undersampling and aliasing,and improved the performance of phase unwrapping.Two sets of data in Lanzhou and Dengfeng regions were tested.The results proved the feasibility and effectiveness of this method by unwrapping percentage,unwrapping efficiency,and the mean of the differential coherent map composed of coherent maps respectively corresponding to the zero intermediate frequency interferogram and the conventional interferogram.%针对山区InSAR相位解缠困难的问题,在实现零中频矢量滤波的基础上,设计了DEM辅助的山区InSAR相位解缠方法.将原始干涉图与DEM模拟的干涉图做差分处理,获取条纹中心频率极低的零中频干涉图,再对零中频干涉图进行滤波和相位解缠处理;并将解缠结果和模拟干涉相位求和得到原始干涉图的解缠结果,从而减小相位欠采样和频谱混叠现象对干涉处理的影响,提高相位解缠性能.采用兰州地区和登封地区两套ENVISAT ASAR数据进行相位解缠实验,统计解缠百分比、解缠效率,以及零中频干涉图对应的相干图和常规干涉相干图构成的差分相干图的相干值均值,验证方法的可行性和有效性.【总页数】6页(P215-220)【作者】刘辉;靳国旺;张红敏;徐青【作者单位】信息工程大学,河南郑州450001;信息工程大学,河南郑州450001;信息工程大学,河南郑州450001;信息工程大学,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】P237【相关文献】1.三维激光扫描数据辅助 GBInSAR 相位解缠方法研究 [J], 岳顺;岳建平;邱志伟;汪学琴;郭乐萍2.基于低精度 DEM 的 InSAR 相位解缠方法 [J], 康瑞存;胡冬雪;李桂芬;李孝玲3.相位分块与拟合法结合的InSAR相位解缠算法 [J], 马靓婷; 卢小平; 余振宝4.矿区沉降监测的InSAR质量图相位解缠方法 [J], 刘万利;张秋昭;胡江5.基于零空间矩阵相位解缠的复杂山区高速公路沿线形变InSAR监测 [J], 王凯;方昊然;杨松林;谢酬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
InSAR 干涉图滤波方法比较王兴旺,张启斌,杨勇,侯争光,姜家庆(天津市政工程设计研究院,天津300201)摘要 干涉条纹图滤波是合成孔径雷达干涉测量处理中不可缺少的重要环节。
对干涉条纹图滤波的一个重要要求是在有效抑制噪声的同时尽可能地保持条纹的纹理信息。
首先对干涉合成孔径雷达(In SAR)滤波方法进行分类,然后对基于局部统计自适应滤波中的4种算法:G o lds te in 滤波、I N SAR 干涉条纹图的复数空间自适应滤波、鲁棒加权圆周期滤波和正余弦滤波法滤波进行了研究,每种算法都给出了真实数据的处理结果,以比较各种处理算法的优缺点。
并且用5种定量的评价指标比较和评价上述4种滤波方法的优劣。
关键词 合成孔径雷达;干涉图滤波;评价指标;中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)17-08095-03C om pa rison Am o n g F ilte rin g M e th o rd s o f In SAR In te rfe ro g ram W ANG X in g -w a n g e t a l (T ian jin M u n icipa l E n g in ee rin gD e sign &R esea rch In stitu te ,T ian jin 300201)A b s tra c t F ilte r in g th e in te rfe rom e tric frin g es is on e o f th e k ey p ro ce ss in g p rocedu re s in vo lv ed in syn th e tic ape r tu re rada r i n te r fe ro m e try.T h e p rin cipa l requ irem en t o f th e filte rin g is to m ak e th e be st m a in ten an ce to th e fr in ge ’s tex tu re w h ile a t th e sam e ti m e filter ou t th e n o ise s .Inth is pape r ,first ,th e fil-ter in g m e th ods o f rada r in te rferog ramw e re class ified .T h en,fou r adaptiv e in te r fe rog ramfilter s ,i .e.,th e G o lds te in filte r ,In te r fe rom e tric ph a se com p lex adap tive filter ,R obu s t w e igh ted pe r iod ic p ivo tin g filte r ,S i n e o r cos in e in te rfe rog ramfilte r ,w e re s tud ied.In o rde r to m ak e a com pa r ison be tw eenth e d if-feren t filter s ,re a l da ta w e re u sed fo r e xper i m en ts an d re su lts w e re p ro v ided .In add ition ,five qu an tita tive m easu re s fo r th e qu a lity o f SARin te rfe rog ram s w e re pro v i ded an d u sed to eva lu a te th e fou r in te rfe rog ramfilte rs .K e y w o rd s S yn th e tic ape r tu re rada r (SAR );SARin ter fe rog ramfilte rin g ;C rite r ion o f eva lu a tion基金项目 天津市市政工程设计研究院项目资助。
多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法研究多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法研究近年来，合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术在地质灾害监测、地壳形变监测等领域中得到了广泛应用。
然而，由于地表变形引起的相位混叠现象，严重限制了InSAR技术的应用效果。
在此背景下，多基线InSAR技术应运而生，其通过利用多个辅助基线的相干性信息，可以在一定程度上解决相位混淆问题。
本文针对多基线InSAR的两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法进行研究。
首先，我们介绍了多基线InSAR的基本原理和流程。
在第一阶段，根据多个基线数据，我们构建了初始相位场，并利用相干性信息进行相位解缠绕。
第二阶段，我们将初始相位场作为参考，对多个相位场进行校正和整合，得到最终的地表形变信息。
在多基线InSAR的第一阶段处理中，相位解缠绕是非常关键的一步。
我们介绍了现有的相位解缠绕方法，并分析了它们的优缺点。
其中，基于多步解缠法和遗传算法的方法具有较好的解缠效果，但计算复杂度较高。
针对这一问题，我们提出了一种基于小波变换和图像融合的相位解缠绕方法。
该方法通过将相位场转换为小波域，采用图像融合技术对不同基线数据进行解缠绕，从而提高了解缠效果和计算效率。
在多基线InSAR的第二阶段处理中，我们将初始相位场作为参考，对多个相位场进行校正和整合。
由于不同基线的相位场具有不同的误差和不确定性，因此需要进行准确的校正和整合。
我们提出了基于最小二乘法和降权平均法的相位校正和整合方法。
该方法通过求解最小二乘问题和降权平均计算，达到了对不同基线相位场进行准确的校正和整合的目的。
最后，我们利用实际的InSAR数据对所提出的多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法进行了验证。
实验结果表明，所提方法可以有效地解决相位混叠问题，并且具有较低的计算复杂度和较高的解缠效果。
综上所述，本文研究了多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法。
（ａ）模拟地形２Ｄ图（ｂ）去平前于涉相位图（ｃ）去平后干涉相何图图３．３干涉相位图去平地效应仿真从图３．３（ｂ）可以看出，由于平地效应的影响，初始的干涉相位图条纹紧密，不能反映实际地形的高程变化，而进行平地效应去除后，从图３．３（ｃ）便可以很清晰的看出地形的大致结构了。
此方法简单快速，而且不需要太多的额外信息，具有一定的实用性。
３．１２干涉相位图的滤波降噪干涉相位估计与滤波是继图像配准后干涉数据处理的又一重要环节。
若相位图噪声十分严重，将会导致后续的相位展开无法进行或显著降低数字高程图的精度。
为了确保干涉相位图的可靠性，必须在保持干涉条纹结构信息和图像空间分辨率的前提下对干涉噪声进行有效地抑制。
干涉相位图的噪声主要包括：干涉ＳＡＲ系统的空问去相关、时间去相关等因素引发的噪声、ｓＡＲ图像的相干斑噪声、由雷达系统本身引起的热噪声。
传统干涉相位图滤波方法一般采用均值滤波和中值滤波。
均值滤波的基本思想是：取以当前点为中心的滑动窗口，以该窗口的平均值作为当前点新的灰度值。
由于滤波是针对复数干涉图进行的，故而均值滤波实际上相当于多视处理。
滤波窗口越大，干涉相位的方差减小越明显，相位图越清晰，但空间分辨率的损失越大，干涉条纹变得越模糊，特别地当窗口过大时图像高频成分损失过大，干涉条纹边缘处的细节遭到严重破坏，反而影响了相位解缠的精度。
中值滤波的基本思想是：在以当前点为中心的包含奇数个像素的窗口中，将各点灰度值由大到小排序，将位于币中间的灰度值作为窗口中心像素的输出值。
中值滤波属于非线性滤波，它的主要优点是能够去掉孤立脉冲噪声，它不受一两个，甚至多个噪声点的影响，能更好地反应原灰度分布特性。
然而中值滤波在对二维图像处理中往往破坏图像的细微几何结构，例如细线、尖锐的边角等，经过滤波后可能会丢失。
总之，传统的滤波方法在处理条纹图时，存在以下矛盾：为了达到理想的滤波效果，选取较大滤波窗口，但同时模糊了相位条纹，即把部分条纹信息也滤掉了；或者为了减少模糊效应，不得不将低通滤波器的门限提高，这样又使大量噪声也口＝一ａｒｃｔａｎ生．（３．１．１９）ａ３由上式可知，条纹方向是在（一万，石】之间连续取值的，而实际应用中，由于曰与口±石是相同的，因此，条纹方向图只需在（一石，２，万／２】范围内取值即可。
InSAR图像相位解缠的最小费用流法及其改进算法研究蒋廷臣1，2，焦明连1，史建青1，王秀萍1（1．淮海工学院测绘工程学院,江苏连云港222001；2．武汉大学卫星导航定位技术研究中心，武汉430079）摘要：最小费用流法是基于网络流的相位解缠方法，解决了许多解缠方法无法消除相位噪声对高相干区域影响的问题，在此基础上，本文针对该方法解缠时速度较慢和对计算机性能要求较高的缺点而提出改进算法，即将干涉图像分为若干子区域分别进行处理，再利用基于Contourlet变换的超小波方法进行融合处理，最后用算例进行了验证，结果表明最小费用流法及其改进算法是一个较好的解缠方法。
关键词：干涉测量相位解缠最小费用流法分块算法小波融合一、前言随着测绘新技术新理论的发展，现代大地测量范畴得到了较大拓宽，现在，合成孔径雷达干涉测量(Interferometry Synthetic Aperture Radar—InSAR)已成为其分支学科。
合成孔径雷达干涉测量 ( InSAR)利用合成孔径雷达数据的相位信息提取地面三维信息，主要用于测量地面的高程和监测其变形。
随着COSMOS和terraSAR卫星的发射成功，该技术日益受到各国政府部门以及科学工作者的重视。
在InSAR数据处理过程中，相位解缠是合成孔径雷达干涉测量的关键流程，它的准确性直接影响到 InSAR生成的数字高程模型的精确性。
现在所有的解缠方法都是基于这样的假设，即φ差的绝对值小于π。
解缠后的真实相位是平滑且变化缓慢，同时图像各相邻像素的干涉相位但是，雷达阴影、去相关等因素引起的噪声和伪信号往往造成相位数据不连续，给相位解缠带来极大的困难，目前大部分算法都无法圆满地解决这些问题 ,解缠的结果常常会有较大的误差，由此得到的数字高程模型就会与实际情况存在较大的差别。
如何能够从质量较差的数据当中提取有用的信息，而忽略噪声对解缠过程的影响，成为一个急待解决的问题。
基于上述，本文根据统一的解缠数学模型和网络优化原理，阐述了最小费用流法法的相位解缠方法，并针对该方法解缠时速度较慢而提出分块算法，将整幅图像分为若干子区域分别进行处理 ,再利用超小波方法进行融合处理，从而得到较理想的解缠效果，同时利用算例进行了比较分析，较好地解决了上述问题。
INSAR干涉图的滤波方法靳国旺;徐青;秦志远【期刊名称】《系统仿真学报》【年(卷),期】2006(18)9【摘要】介绍了INSAR干涉图的多视滤波、矢量滤波等现有的空间域滤波方法,提出了频谱加权的频率域滤波方法。
该方法需要将干涉图中的干涉相位映射为单位矢量,并进行FFT变换,得到其频谱,然后采用幂函数、正弦函数或者指数函数等对频谱进行加权处理,从而抑制噪声的频率成分,最后再将加权处理后的频谱变换到空间域,计算干涉相位,得到原始干涉图的滤波结果。
采用不同数据源获取的干涉图进行了矢量滤波和频谱加权滤波实验。
结果表明:矢量滤波的相位保持能力较好,但是对于较差质量处和条纹密集处的干涉图滤波效果较差;频谱加权滤波属于频率域非线性滤波,它的相位保持能力较差,但是它属于全局滤波方法,能够使条纹质量较差的局部区域恢复出清晰的干涉条纹,甚至可以使没有条纹的局部区域出现清晰条纹。
在滤波时要根据干涉图的实际情况和滤波精度要求选择合适的滤波器。
【总页数】4页(P2563-2565)【关键词】INSAR;干涉图;矢量滤波;频谱加权滤波【作者】靳国旺;徐青;秦志远【作者单位】信息工程大学测绘学院【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.InSAR干涉图滤波方法比较与分析 [J], 吴然;胡冰2.三种InSAR干涉图滤波方法对比 [J], 韩松;陈星彤;朱小凤3.InSAR干涉图空域滤波方法对比分析 [J], 阮越;覃辉4.InSAR干涉纹图小波-维纳组合滤波方法 [J], 何建清; 曹佳5.基于旋滤波的InSAR干涉条纹图滤波方法 [J], 伏思华;于起峰;杨夏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Science &Technology Vision 科技视界引言InSAR ,。
Xu [1]、;Kim [2]Kalman InSAR ;Ghiglia [3](Least Square ),(MLE )。
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,DEM [4],。
1多基线InSAR 最大似然相位解缠及其改进方法,,,[5]::ξn ,|γn |,φn ,φ0,,,2π。
φnφ02π,。
,,,[6]。
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,[4]DEM 。
DEM ,DEM ,InSAR ::pdf (φ0)DEM 。
2多基线InSAR 相位解缠实验与效果评价,20m DEM 178m 、83m 47m SAR ,,作者简介:唐洪城(1996.05—),男,四川成都人,硕士,就读于同济大学测绘与地理信息学院,主要研究方向为多基线InSAR 应用。
多基线InSAR 仿真干涉图相位解缠技术研究唐洪城(同济大学测绘与地理信息学院,中国上海200092)【摘要】多基线干涉SAR 技术结合了长短基线的优点,从而可获得较高的高程测量精度。
本文基于多基线最大似然估计法(MLE )对仿真干涉图进行相位解缠,并在此基础上加入低分辨率DEM 作为先验信息,降低噪声的影响。
实验表明:MLE 方法能大致反演出地形相对趋势,但易受到噪声影响;而基于低分辨率DEM 的最大后验估计相位解缠算法能够很好地降低噪声影响,从而获得较高精度的DEM 。
【关键词】多基线InSAR ;数字高程模型;最大似然估计;最大后验估计中图分类号:TN957.52文献标识码:A 文章编号:2095-2457(2019)32-0007-002DOI :10.19694/ki.issn2095-2457.2019.32.002Research on the Technology of Phase Unwrapping of Simulated Multi -baseline InSAR InterferogramsTANG Hong -cheng(College of surveying and Geo -informatics ,Tongji University ,Shanghai 200092,China )【Abstract 】Multi -baseline interferometric SAR technology combines the advantages of long and short baselines to obtain higher elevation measurement accuracy.In this paper ,the phase unwrapping of the simulation interferogram is carried out based on the multi -baseline maximum likelihood estimation (MLE )method ,and low -resolution DEM is added as prior information to reduce the impact of noise.The experiment shows that MLE method can roughly reverse the relative trend of the terrain ,but it is easy to be affected by noise.However ,the maximum posteriori estimation phase unwrapping algorithm based on low -resolution DEM can effectively reduce the noise effect ,so as to obtain a DEM with relatively high accuracy.【Key words 】MB -InSAR ;DEM ;Maximum Likelihood Estimation ;Maximum a PosterioriEstimation7Science &Technology Vision科技视界0.2rad ,1。
专利名称：基于分级构网模式的InSAR相位解缠方法及系统专利类型：发明专利
发明人：许兵,李志伟,王赛
申请号：CN201910214241.9
申请日：20190320
公开号：CN109884634A
公开日：
20190614
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种基于分级构网模式的InSAR相位解缠方法及系统，包括：根据干涉相位图的相干性和多个参数得到不同质量的相位点序列，并根据质量的不同将所述相位点序列划分为一级点和二级点；对所述一级点构建不规则三角网，根据函数模型进行相位解缠求解解算，得到一级点解缠结果；对所述一级点和所述二级点进行联合构网，得到二级点解缠结果；根据所述一级点解缠结果和所述二级点解缠结果得到最终的相位解缠结果图。
本发明可用于相干性整体较低或区域内存在高噪声的干涉图，克服由噪声区域引起解缠误差的问题，算法稳健可靠，易于编程实现，有利于InSAR进行更准确的相位解缠。
申请人：中南大学
地址：410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
国籍：CN
代理机构：长沙轩荣专利代理有限公司
代理人：张勇
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