礦區(qū)大量級沉降InSAR相位解纏算法研究.pdf

1、相位解纏是InSAR技術(shù)中的關(guān)鍵一步，也是InSAR技術(shù)研究的重點和難點。在礦區(qū)沉降監(jiān)測時由于圖像噪聲、欠采樣等原因，會導(dǎo)致相位解纏結(jié)果精度不高，甚至?xí)绊慖nSAR礦區(qū)沉降監(jiān)測結(jié)果的可靠性。本文針對礦區(qū)大量級地面沉降，重點研究了InSAR礦區(qū)沉降監(jiān)測中的相位解纏算法，主要研究工作如下：
　　1）詳細(xì)介紹了 Goldstein枝切法、質(zhì)量指導(dǎo)法、最小二乘法、網(wǎng)絡(luò)流法等算法的基本原理，并通過模擬數(shù)據(jù)和真實雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行相位解纏實驗，分

2、析總結(jié)常見的解纏方法在礦區(qū)相位解纏中的優(yōu)劣，并總結(jié)了各類方法所適用的場合。
　　2）針對 Goldstein算法解纏過程中出現(xiàn)的“孤島”現(xiàn)象，提出一種改進(jìn)的優(yōu)化枝切線設(shè)置的枝切法。改進(jìn)算法中引入了偽相干系數(shù)圖作為質(zhì)量圖，對枝切線重新組合優(yōu)化，充分考慮了殘差點的質(zhì)量。通過實驗對比分析，改進(jìn)的優(yōu)化枝切線方法能夠有效減少“孤島”現(xiàn)象，提高枝切法的解纏精度和可靠性。
　　3）針對 InSAR監(jiān)測中大沉降區(qū)域（不連續(xù)區(qū)域）無法準(zhǔn)確解纏

3、的問題，提出一種基于GVF-Snake（梯度矢量流模型）邊界檢測的相位解纏算法。算法首先使用GVF-Snake模型對不連續(xù)區(qū)域條紋邊界檢測，然后在檢測條紋內(nèi)計算相位躍變數(shù)，最后通過原始纏繞相位加減2π乘以相位躍變數(shù)實現(xiàn)相位解纏。分別利用干涉條紋清晰可見、模糊間斷和混淆不清三種不同情況下的礦區(qū)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗分析論證，證明該方法能夠解決高噪聲下大沉降區(qū)域無法準(zhǔn)確解纏的問題，進(jìn)而可提高InSAR礦區(qū)沉降監(jiān)測的可靠性。
　　4）針對In