InSAR相位解纏算法研究與應(yīng)用
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【摘要】:煤炭地下開(kāi)采所引起地面沉降和塌陷是礦山開(kāi)采區(qū)常見(jiàn)的一種破壞性災(zāi)害,采空區(qū)的地面塌陷不僅會(huì)影響當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展,而且還會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。因此,對(duì)礦區(qū)及周邊沉降進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和沉降規(guī)律研究具有重要意義。傳統(tǒng)的沉降監(jiān)測(cè)方法有水準(zhǔn)測(cè)量和GPS測(cè)量,但這兩種方法都有很大的局限性。合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(In SAR)技術(shù)是一個(gè)極有發(fā)展?jié)摿Φ男滦托l(wèi)星對(duì)地觀測(cè)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍、全天時(shí)、全天候、快速獲取數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì),有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和實(shí)用價(jià)值。但I(xiàn)n SAR信號(hào)處理過(guò)程中得到的是[-π,+π)之間的相位主值,要獲得地面點(diǎn)的高程信息,需對(duì)纏繞的相位進(jìn)行解纏,恢復(fù)被模糊掉的整數(shù)倍周期相位。解纏精度直接影響著高程信息或形變結(jié)果的好壞,因此如何獲得高精度的解纏相位對(duì)于In SAR的數(shù)據(jù)處理及其應(yīng)用尤為重要;诖,本文重點(diǎn)研究三種經(jīng)典相位解纏算法,并基于混合蛙跳算法提出了一種改進(jìn)相位解纏算法。主要的研究成果如下:(1)分析了路徑跟蹤、最小二乘和基于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相位解纏算法的特點(diǎn)及適用性。在進(jìn)行相位解纏時(shí),可根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn),選擇合適的相位解纏算法。(2)針對(duì)經(jīng)典的Goldstein枝切法的不足,基于混合蛙跳算法,構(gòu)建了一種新的相位解纏方法。同時(shí)基于Matlab平臺(tái)利用模擬數(shù)據(jù)和不同波段的真實(shí)數(shù)據(jù)對(duì)改進(jìn)算法進(jìn)行研究及驗(yàn)證,研究結(jié)果表明,該算法是一種比較有效的解纏算法。(3)基于MATLAB語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一套相位解纏系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)處理模塊中加入圖像操作、質(zhì)量評(píng)價(jià)等可視化操作模塊,并在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)改進(jìn)算法和其他常用相位解纏算法的對(duì)比分析。(4)利用時(shí)序D-In SAR技術(shù)獲取了南屯煤礦9310工作面在采動(dòng)期間引起的地表形變信息,得到了下沉盆地的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程。并通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)D-In SAR監(jiān)測(cè)精度進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明D-In SAR技術(shù)能滿足一般礦區(qū)沉陷監(jiān)測(cè)的要求。
【關(guān)鍵詞】:InSAR 相位解纏 殘差點(diǎn) 蛙跳算法
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TD327;TN958
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-16
- 變量注釋表16-17
- 1 緒論17-26
- 1.1 研究背景及意義17-18
- 1.2 In SAR系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀18-22
- 1.3 相位解纏國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-24
- 1.4 研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排24-26
- 2 合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量原理26-34
- 2.1 In SAR技術(shù)基本原理26-28
- 2.2 D-In SAR技術(shù)基本原理28-30
- 2.3 影響產(chǎn)品精度的因素分析30-33
- 2.4 本章小結(jié)33-34
- 3 相位解纏算法及評(píng)價(jià)指標(biāo)34-50
- 3.1 相位解纏原理34-35
- 3.2 基于路徑跟蹤的相位解纏算法35-38
- 3.3 基于最小二乘的相位解纏算法38-44
- 3.4 基于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的相位解纏算法44-48
- 3.5 相位解纏算法評(píng)價(jià)指標(biāo)48-49
- 3.6 本章小結(jié)49-50
- 4 改進(jìn)相位解纏算法分析與評(píng)價(jià)50-74
- 4.1 蛙跳算法基本思想50-55
- 4.2 基于混合蛙跳算法的相位解纏方法55-56
- 4.3 模擬數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)及分析56-59
- 4.4 真實(shí)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)及分析59-65
- 4.5 改進(jìn)算法的普適性檢驗(yàn)65-68
- 4.6 In SAR相位解纏軟件開(kāi)發(fā)68-73
- 4.7 本章小結(jié)73-74
- 5 In SAR技術(shù)在礦區(qū)的應(yīng)用74-82
- 5.1 研究區(qū)概況與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)74-75
- 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析75-81
- 5.3 本章小結(jié)81-82
- 6 結(jié)論與展望82-84
- 6.1 結(jié)論82-83
- 6.2 不足與展望83-84
- 參考文獻(xiàn)84-89
- 作者簡(jiǎn)歷89-91
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 范洪冬;InSAR若干關(guān)鍵算法及其在地表沉降監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2010年
本文關(guān)鍵詞:InSAR相位解纏算法研究與應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):334748
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