Метод обработки комплексных радиолокационных интерферограмм в условиях высокой временной декорреляции

• Автор: Филатов, Антон Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение

ГЛАВА 1. Анализ исходных данных и методов исследования

1.1. Принципы спутниковой радиолокации

1.2. Основы метода интерферометрической обработки радиолокационных данных

1.2.1. Математическое описание интерферометрической съемки

1.2.2. Обоснование точности определения высот и смещений земной поверхности

1.2.3. Основные этапы интерферометрической обработки

1.3. Возможности и недостатки программного обеспечения, реализующего процесс интерферометрической обработки
1.4. Обзор существующего опыта применения метода радиолокационной интерферометрии для мониторинга смещений земной поверхности
1.5. Выводы к первой главе
ГЛАВА 2. Методика выбора данных радиолокационной съемки для построения цифровых моделей рельефа и оценки смещений
2.1. Метод предварительной обработки и анализа больших объемов радиолокационных данных
2.2. Исследование влияния параметров и условий радиолокационной съемки на точность построения цифровых моделей рельефа и оценки смещений применительно к ландшафтам Западной Сибири
2.3. Исследование когерентности интерферометрических пар ЛШ5РАЬ8АЯ
2.4. Выводы ко второй главе
ГЛАВА 3. Метод радиолокационной интерферометрии в условиях высокой временной декорреляции
3.1. Подспутниковые эксперименты с искусственными уголковыми отражателями, ориентированными на радиолокационные спутники

3.2. Разработка эффективного метода геопривязки радиолокационных снимков
3.3. Разработка метода обработки комплексных интерферограмм с низким соотношением сигнал/шум
3.3.1. Расчет интерферограмм с использованием некогерентного усреднения комплексной выборки
3.3.2. Выравнивание интерферограммы по эллипсоиду
3.3.3. Программная реализация-метода фильтрации с сохранением высокочастотных колебаний фазы
3.3.4. Развертка фазы и совмещение интерферограмм
3.4. Расчет долговременных смещений земной поверхности, связанных с движением блоков земной коры в результате добычи нефти
3.5. Верификация цифровых моделей рельефа и карт смещений, построенных методом радиолокационной интерферометрии
3.6. Выводы к третьей главе
ГЛАВА 4. Результаты применения разработанных методов для мониторинга смещений земной поверхности на эксплуатируемых месторождениях
4.1. Оценка сезонных относительных подвижек земной поверхности по данным ЕМУКАТХАБАЯ и АЮ8РАЬ8АГ<
4.2. Мониторинг абсолютных смещений земной поверхности на Самотлорском геодинамическом полигоне за 2007-08 гг
4.3. Мониторинг относительных смещений земной поверхности на Губкинском месторождении ЯНАО за 2007-09 гг. по материалам зимней съемки АЬ08РАЬ8АК
4.4. Построение цифровых моделей рельефа на основе интерферометрических пар с короткой пространственной базой
4.5. Выводы к четвертой главе
Заключение
Список литературы
Приложение 1; Акт о внедрении результатов диссертации
Приложение 2. Список публикаций по теме диссертации

Список сокращений
КА - космический аппарат
РСА - радиолокатор с синтезированной апертурой антенны
РЛИ - радиолокационное изображение
ПО - программное обеспечение
СУБД - система управления базами данных
GPS - Global Positioning System
У О - уголковый отражатель
СГДП — Самотлорский геодинамический полигон ГГДП-Губкинский геодинамический полигон

Изменение интерферометрической фазы дсрр можно определить как разницу между измеренной фазой срр и ожидаемой 9, рассчитанной относительно опорной поверхности:
д{РР = (Рр-3„ С1-3)
Изменение интерферометрической фазы д(рр отражает высоту точки Нр над опорной поверхностью:
Ф--Т 1рн- <м)
где 5° - перпендикулярная составляющая базовой линии, в'р - угол обзора
элемента разрешения Р, рассчитанный для опорной поверхности:
в[,Р = Всо5(9°р-а),
Л, - расстояние до точки поверхности при первом пролете.
В случае если между повторными съемками земной поверхности произошли изменения в относительном расположении элементов разрешения, величина дсрр дополнительно содержит дифференциальную
составляющую Ф(!е/:
4 тс
д<РР = ф,оро + фЛ/=-
Опорная фаза 9 рассчитывается как:

Я, „ эш 0°„

п. N11 I Г7

Н+Ор I (1.5)
Д.7Г
9р=-В*т(в°р-а) (1.6)
Объединяя уравнения 1.3, 1.5, 1.6 можно выразить фазу
интерфершраммы через:

<Рр = ’

В5т{в1~а) г Я
4 /' г> р р
к,р 51111 ир
(1.7)

В интерферограмме всегда присутствуют обе составляющие (Ф, и ФЛ/), но, как видно из уравнения 1.7, топографическая составляющая