Forest-height inversion using repeat-pass spaceborne polInSAR data

Forest-height inversion using airborne double-antenna synthetic aperture radar(SAR)systems has been widely researched,leading to increasing accuracy.Polarimetric SAR Interferometry(PolInSAR)data from spaceborne single-antenna SAR systems,which are influenced by temporal decorrelation,have difficulty inverting forest height.Given the temporal decorrelation effect,the classical random volume over ground(RVoG)model has been proven to invert forest height with significant errors,using repeat-pass PolInSAR data.In consideration of this problem,the temporal decorrelation RVoG(TD-RVoG;based on the RVoG)model was proposed.In this study,an improved TD-RVoG model is presented,with a new temporal decorrelation function.Compared with TD-RVoG,the new model has fewer unknown parameters and can be applied in a three-stage inversion procedure.Validity of the new model is demonstrated by Advanced Land Observing Satellite/Phased Array type L-band SAR(ALOS/PALSAR)data.Results show that the improved TD-RVoG has better accuracy,with inversion error less than 1.5m.

双站与重轨InSAR数据融合获取DEM的方法

多样性InSAR数据融合是弥补单基线InSAR生成DEM所存在不足的重要手段。鉴于以往的融合研究大多基于相同InSAR系统构型与工作模式的同源数据,文章提出一种双站与重轨InSAR异源数据融合获取DEM的方法和处理流程,重点研究了融合区域识别、重轨干涉大气校正等关键问题。为验证方法的有效性,使用一对天绘二号双站干涉数据结合多个异源重轨干涉数据进行融合,开展获取DEM实验,并采用GNSS实测数据和WorldDEM对DEM精度进行了验证。结果表明,融合后的DEM解缠错误及叠掩、阴影导致的无效点数明显减少,融合后的DEM相比单基线天绘二号干涉生成的DEM高程精度提高了11.6%。

基于重轨InSAR的积雪深度反演方法

利用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)反演积雪深度是流域尺度积雪遥感监测的热点之一,SAR的干涉测量(Interferometic SAR,InSAR)扩展了其在积雪研究中的应用.微波能够穿透干雪,并在雪-空气界面发生折射,导致传播路径变化;根据InSAR原理,降雪前后的SAR像对会形成由于干雪覆盖导致的干涉相位差.基于此,提出了基于重轨InSAR技术的积雪深度反演方法:首先,结合气象、水文、野外观测数据,判断积雪状态,以选择最佳干涉像对(无雪和干雪覆盖);然后,优化干涉处理过程,利用差分原理,获得由于干雪覆盖导致的相位差;最后,基于雪深与相位差的几何关系,反演积雪深度,并探讨反演结果精度的影响因素.以新疆玛纳斯河流域山前平原为研究区,利用Envisat ASAR数据,实现积雪深度的反演.结果表明:2009年2月份研究区大部分地区雪深为20 cm左右,与野外观测结果相符;与同时期HJ-1光学影像比较,所获得的积雪覆盖范围吻合.同时指出,失相干和输入参数(入射角、雪密度)误差是反演结果误差的主要来源.

利用NOAA-16/FY-1C和ASAR数据纠正大气水汽对重轨星载D-INSAR的影响

大气水汽影响一直是造成重轨星载合成孔径雷达差分干涉测量监测结果不确定性的一个重要因素.本文以地表形变速率稳定的延怀盆地为试验区,利用ASAR数据得到该区域的差分干涉处理结果,利用与ASAR数据获取时间相近的NOAA-16/FY-1C数据对该区域的大气水汽含量进行了反演.通过这些结果,对差分干涉处理结果中大气水汽的影响进行了去除.去除大气水汽影响后得到的地表形变结果与野外考察实测结果基本吻合,从而验证了该方法的可行性.

机载重轨干涉合成孔径雷达的发展

机载重轨干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)以其系统的灵活性、机动性以及测量的高精度在很大程度上克服了星载重轨干涉SAR重访周期长、分辨率低的问题,在滑坡、火山、地震等地表活动的监测中具有不可替代的作用。该文首先详细回顾了机载重轨干涉SAR技术在国内外的发展历史和现状。然后在对机载重轨干涉SAR精度分析的基础上,对该技术在实际应用中存在的关键性问题进行了深入的分析,全面介绍了该领域相关的研究成果,并对机载重轨干涉SAR的应用前景和发展方向进行了展望。最后指出为提高参数反演的精确性还需要解决的问题。

一种改进的基于DEM的机载重轨干涉SAR运动补偿算法

该文研究了基于DEM(Digital Elevation Model)的高精度重轨干涉SAR运动补偿算法。分析了平地假设及波束中心近似造成的残余运动误差的影响,表明对重轨干涉SAR系统进行基于DEM的高精度运动补偿的必要性。分析了对外部DEM数据精度要求,指出利用低精度DEM数据进行精确运动补偿获取高精度DEM数据的可行性。针对现有基于DEM运动补偿算法的不足提出改进算法。该算法根据载机轨迹偏移和地形起伏自动调节参数,可实现精确且高效的运动补偿。对X波段重轨干涉SAR数据进行运动补偿处理,验证了该算法的有效性及其在精度和效率两方面相比于现有算法的优势。

一种改进的基于干涉相位的基线估计方法

该文研究了基于干涉相位的基线估计方法,对原有基于干涉相位傅里叶变换的算法从4个方面进行了改进。提出了精确计算干涉相位瞬时频率的方法;指出了干涉相位样本区域分布原则,能够有效改善采用最小二乘拟合方法时方程的病态性;提出了能够有效剔除干涉相位噪声较大及地形变化剧烈区域对估计精度影响的定量化样本区域选取准则;通过计算差分干涉相位迭代求解优化估计精度。利用改进算法对双天线干涉和重轨干涉数据进行了基线估计,结果表明该文算法相比原有算法鲁棒性和精度都大大提高,适合机载重轨干涉SAR的基线估计。

土壤湿度变化引起的干涉SAR相干性损失分析(英文)

干涉SAR的相干性对于数据质量的衡量和与后向散射结合的目标信息提取,都具有重要的意义。然而相比其他的去相干源,土壤湿度变化引起的重轨干涉SAR的去相干尚未得到充分的研究。该文利用Envisat ASAR和暗室数据分析了由土壤湿度变化引起的重轨干涉SAR的相干性损失。C波段ASAR数据仅在裸土或草地区域具有较高的相干性,意味着这两种陆地覆盖类型比较适合作为土壤湿度变化对星载数据干涉相干性影响的研究对象。此外重访周期短的星载SAR即使对于农田区域具有重要的应用潜力。由于微波暗室的可控环境,特别是能够去除其他去相干源的影响,因而设计开展了暗室实验,并详细分析了土壤样本的观测数据。实验发现低频2–2.5 GHz具有较高的相干性,并且对土壤湿度初值的敏感度较低。这表示在利用干涉相干性信息提取土壤湿度变化时,至少是在相干性水平和对土壤湿度初值的敏感度方面,S波段优于C波段。

基于Fourier-Mellin变换和相干系数法的重复轨道干涉SAR图像配准新方法

相对于单轨双天线InSAR系统,重复轨道InSAR系统由于轨道不能完全平行,导致InSAR图像对间存在夹角,使其配准更为困难。该文针对非平行重复轨道的InSAR问题,提出了一种结合Fourier-Mellin变换和相干系数法的InSAR图像配准算法,对存在夹角的SAR复图像对进行精确配准。该方法用于粗配准时,通过引入非线性图像幅度变换预处理,克服了Fourier-Mellin变换无法直接处理SAR图像对幅度分布动态范围大且不均匀的问题,而用于精配准时,通过引入相干系数法,精确估计了复图像对之间存在的微小角度。以SIR-C/X重复轨道的X波段SAR数据为例,详细比较了传统相干系数配准算法和该文算法在配准精度和计算时间上的差异,从而验证了算法的有效性。

平地假设与残余运动误差对机载重轨干涉SAR系统性能的影响分析

对合成孔径时间长、方位空变误差大的重轨干涉SAR(InSAR)进行成像时,为简化时域算法模型而引入的平地假设和由导航系统精度而引入的残余运动误差会对成像及干涉测量产生影响。该文针对平地假设引入的高程误差和导航系统精度引入的残余运动误差进行了系统分析,对其在单次航过中引入的成像距离历程误差进行建模,从理论上分析了其对平面定位、干涉相位及DEM精度的影响,最后通过仿真及实测数据实验验证了理论分析的正确性。该文的分析结论为机载重轨干涉SAR系统设计和信号处理提供了理论依据。

L波段机载重轨干涉SAR系统及其试验研究

该文介绍了一种L波段机载重轨干涉合成孔径雷达(SAR)系统及其开展的重轨干涉SAR飞行试验与数据反演研究。重点介绍了系统内定标方法、基于差分全球定位系统/惯性测量单元(DGPS/IMU)组合导航系统的重轨干涉SAR(InSAR)成像处理方法、残余运动误差(RME)估计和补偿算法以及干涉SAR模型下高程反演方法。在实测飞行试验数据中选择了两块具有代表性的试验区域,详细分析了重轨干涉SAR数据的相干性和残余运动补偿的效果,并通过干涉反演得到试验区的高程图(DEM),利用地面测量点验证得到两试验区的高程精度分别为3.40 m和2.85 m。实验结果表明该系统具有重轨干涉SAR数据获取及高精度高程反演能力,这对机载重轨干涉SAR系统设计及重点区域地形测绘具有重要借鉴意义。在飞行航迹控制较好的情况下,该系统可用于差分干涉SAR、极化干涉SAR以及层析SAR等的研究。

基于点目标自动提取的机载SAR图像残余运动估计方法

对前期提出的估计单幅机载合成孔径雷达（SAR）图像中的残余运动误差的点目标多斜视方法（MTPT）进行了理论分析，并针对其存在的手工选点工作量大、受噪声影响严重的缺点，对其做了以下改进：在图像中自动选择点目标以减少工作量，并对所测得的相位进行滤波和加权平均以去除噪声，同时采用循环计算的策略来提高算法的适应性。实际的机载SAR数据试验结果显示，即使是对于点目标稀少的地区，改进的MTPT算法也能正确地估计SAR图像中的残余运动误差。同时，该方法在计算精度和稳健性上明显优于加权相位曲率自聚焦（WPCA）方法。

一种机载重轨InSAR频域动态子孔径运动补偿方法

对于机载重轨干涉SAR系统,由于2次飞行的运动轨迹误差不一致,导致2天线间的残余误差无法相互抵消,必须通过高精度的运动补偿才能提高DEM(Digital Elevation Model)反演的高程精度。针对现有方法中仅以图像质量来衡量,不能反映干涉SAR运动补偿性能的问题,文中首先对参考轨迹拟合及方位向重采样进行了论述,然后针对常规二级运动补偿中的波束中心近似和地物定位中的平地假设两个问题,提出了一种频域动态子孔径运动补偿方法,最后在考虑残余运动误差补偿、射频干扰抑制及成像算法选取后,详细给出了机载重轨In SAR的数据处理流程,以获得精确的机载重轨In SAR图像和干涉相位。仿真统计分析和实际In SAR数据的处理及DEM反演的结果,进一步验证了文中方法和数据处理流程的有效性。

带电粒子加速器的基本类型及其技术实现

现代粒子加速器的发展已有100年的历史。给出了粒子加速器主要类型的简单分类图表,从粒子加速器发展过程中相关概念演变和加速器技术逻辑发展的角度,概述了粒子加速器的基本类型、基本工作原理、相应的技术实现途径以及各类加速器的典型的技术特征。

无参考模糊图像质量评价改进算法

针对传统无参考模糊图像质量评价算法存在高计算复杂度的问题,通过改进经典的二次模糊处理算法,提出一种快速有效的无参考模糊图像质量评价方法。该算法基于人眼视觉系统(HVS)特性,利用局部方差选取人眼感兴趣图像块代替整体图像,并将感兴趣图像块通过低通滤波处理,构造模糊图像块,通过计算滤波前后图像块相邻像素差值变化大小获取原始整体图像的客观质量评价参数。仿真测试结果表明,该算法与传统整体图像二次模糊算法相比,皮尔逊相关系数提高0.01,与主观评价结果更为一致;运算速度提高一倍,降低了运算复杂度。

单因素重复测量设计样本含量的估算及不同计算方法之间的比较

目的:介绍并比较几种重复测量设计样本含量的估算方法。方法:通过实例分析,分别采用PASS 11,stata统计学软件以及相关的计算公式计算其所需样本含量。结果:对同一案例,PASS 11软件中Compound Symmetry法需27例,AR法需19例,Banded法需12例,Simple法需6例;Stata软件中post法需27例,change法需13例,ancova法需10例;公式计算结果为14例。结论:PASS 11,stata统计学软件可以方便地用来估计重复测量设计的样本含量;正确分析研究设计性质并针对性地设置软件中对应参数是获得合适估计结果的关键。

机载SAR重复轨道干涉成像试验结果

该文描述了中科院电子所机载L-SAR系统的重复轨道干涉试验,通过对得到的观测数据进行处理和分析,得到了中国第一幅与实际地形图基本吻合的数字高程图,高程精度在10m左右。同时,该文提出一种适用于轨道有夹角的图像配准方法,并在处理过程中验证了算法的有效性。

一种基于概率图模型的多时相SAR相干变化检测方法

相干变化检测(CCD)利用重轨SAR数据对场景中表现为低相干特性的变化区域具有良好的检测性能,然而场景中诸如植被、阴影、强散射旁瓣、低散射等区域也呈现低相干特性,对检测结果造成干扰,尤其在高波段SAR CCD中,对检测效果影响更加明显。该文利用多时相SAR数据形成的相干变化差异图像(CCD图像)建立概率图模型,提出一种多时相CCD处理方法。该方法以多时相CCD图像作为观测量,通过选取合适的参与处理图像数量及优化场景中变化区域的分类,计算目标变化区域的后验概率,可有效减小低相干干扰区域造成的影响。仿真和实测数据结果验证了该方法的正确性和有效性。

钢丝网架点焊机的研制

介绍了一种新型钢丝网架点焊机的研制 ,该焊机主要是针对一种轻型建材钢丝网架聚苯乙烯夹心板的焊接生产而设计的 .所设计的控制电路 ,利用双单稳电路 IC,实现了点焊过程周波控制、过零触发 ,以及防重触发和误触发功能 ,保证了焊接过程稳定、可靠 .焊枪的设计满足焊接工艺的要求 。

运动补偿对机载SAR重轨干涉成像的影响分析

机载重轨干涉成像时,两轨数据需要选择平行的参考轨迹,以便保证补偿之后基线的稳定性。由于实际飞行轨迹与参考轨迹之间存在运动偏移,需要进行运动补偿。区别于机载SAR单轨运动补偿,选择平行的参考轨迹往往需要搬移较大的角度。为了定量分析基于搬移的运动补偿引入的残余误差对干涉成像的影响,建立了基于搬移的SAR成像模型,将搬移导致的影响等效为斜视角模型和斜距残余误差。随后推导了由"搬移"引入的残余误差对成像的影响,以及引入的相位误差对重轨干涉的影响,并通过仿真验证了理论推导的正确性。分析结果为机载重轨干涉对平台飞行控制要求提供了一种分析手段。