Методы радиолокационной интерферометрии в исследовании характеристик земных покровов

• Автор: Захарова, Людмила Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Фрязино
• Количество страниц: 213 с. : ил.

Оглавление

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ

1Л. Геометрия интерферометрической съёмки

1Л Л. ■ Интерферометрическая фаза

1Л.2. Измерение высот рельефа

1Л .3. Измерение смещений поверхности

1Л .4. Критические величины орбитальных параметров

1.2. Орбитальные конфигурации для реализации интерферометрической съёмки

1.2Л. Полноактивные системы
1.2.2. Полуакгивные системы
2. ЭТАПЫ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, ИЗМЕРЯЕМЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ИХ ТОЧНОСТИ
2.1. Этапы интерферометрической обработки
2.1.1. Совмещение
2.1.2. Вычисление когерентности
2.1.3. Вычисление разности фаз
2.1.4. Фильтрация
2.1.5. Интерпретация когерентности
2.1.6. Устранение набега фазы по дальности
2.1.7. Устранение 271-неоднозначности разности фаз
2.1.8. Устранение перепадов фазы, относящихся к рельефу
2.1.9. Пересчет разности фаз в колебания высоты рельефа
2.1.10. Пересчёт разности фаз в величину подвижек
2.1 Л Г. Визуализация
2.1.12. Геокодирование (картографическая привязка)
2.2. Измеряемые величины и их точности
2.2.1. Оценка степени декорреляции
2.2.2. Оценка точности измерения высоты
2.2.3. Точности интерферометрических измерений, достигаемые существующими радиолокационными системами
2.2.4. Оценка точности локальных деформаций

3. АНАЛИЗ МЕТОДОВ РАСКРЫТИЯ ФАЗОВОЙ НЕОДНОЗНАЧНОСТИ ПРИ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ (МЕТОДЫ РАЗВОРОТА ФАЗЫ)
3 Л. Постановка задачи
3.2. Локальные методы разворота фазы
3.2.1. Метод вычетов и его модификация
3.2.2. Потоковый метод разворота фазы
3.2.3. Частотный метод анализа фазовой неоднозначности интерферограммы
3.2.4. Метод восстановленных значений
3.2.5. Метод, основанный на локальной фильтрации интерферограммы
3.2.6. Метод определения граничных линий
3.3. Глобальные методы раскрытия фазовой неоднозначности
3.3.1. Метод наименьших квадратов
3.3.2. Метод рекурсивного сглаживания
3:3.3. Метод кусочно-линейного моделирования
3.3.4. Взвешенное развёртывание фазы методом конечных элементов
3.4. Сравнение методов
3.4.1. Сравнение локальных методов между собой
3.4.2. Сравнение глобальных методов между собой
3.4.3. Сравнение результатов работы локальных и глобальных методов на примере данных ERS
4. ПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ
4.1. Поляризационный базис, вектор рассеяния, матрица когерентности
4.2. Векторная когерентность
4.3. Преобразование когерентности при замене поляризационного базиса
4.4. Связь между поляриметрической и интерферометрической разностью фаз в поляриметрической интерферометрии
4.4.1. Интерферограммы с разными поляризациями
4.4.2. Интерферограмма для поляриметрических разностей фаз
4.4.3. Дифференциальные интерферограммы вида XYXJY-HHHH
4.5. Модели рассеяния в скалярной и векторной (поляриметрической) интерферометрии
4.5.1. Объёмное и поверхностное рассеяние в векторной интерферометрии
4.5.2. Идеи двух- и трёхуровневых моделей рассеяния для растительности .
4.5.3. Линейная модель когерентности
4.6. Поляриметрическая интерферометрия с двумя базами
4.7. Современные области применения интерферометрии, решаемые задачи, измеряемые параметры
4.7.1. Классификация
4.7.2. Параметры высотной структуры растительности
4.7.3. Топографические высоты и уклоны
4.7.4. Мониторинг естественных процессов и чрезвычайных ситуаций
4.7.5. Обнаружение искусственных объектов
5. ПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКИЕ СИГНАТУРЫ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ КОГЕРЕНТНОСТИ
5.1. Преобразование поляризационного базиса
5.2. Сигнатуры когерентности: определение
5.3. Общие свойства сигнатур
5.4. Классификация земных покровов, основанная на сигнатурах когерентности
5.5. Классификация леса, основанная на сигнатурах когерентности.
5.6. Области когерентности и сравнение классификации
5.6.1. Замена поляризационного базиса
5.6.2. Классификация на основе областей когерентности
6. РЕГИСТРАЦИЯ МАТРИЦЫ РАССЕЯНИЯ ПО ЧАСТИЧНЫМ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫМ ИЗМЕРЕНИЯМ В РЕЖИМЕ
ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ
6.1. Моделирование квази-поляриметрической матрицы рассеяния
6.2. Применение метода к данным радиолокатора БПТ-С
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

верхности при постоянном коэффициенте пересчёта фазы в высоту, используя всего несколько вариантов взаимного расположения. Предполагается, таким образом, полное покрытие Земли с высотой 35 м, соответствующей одному циклу фазы (0, 2л) за время, немного превосходящее 1 год съёмки в бистатиче-ском режиме. При планируемом номинальном времени одновременной работы аппаратов 3 года такой результат выглядит вполне достижимым.
Задачи, решаемые системой ТапОЕМ-Х [69]:
Интерферометрия с базой интерферометра, ориентированной поперёк трассы полёта
• Топография: получение цифровых моделей рельефа с хорошим разрешением по высоте для всей земной поверхности.
• Навигация: построение базы данных современного состояния земной поверхности.
• Гляциология: высокоточное картирование поверхностей ледников служит ключевой точкой для анализа состояния ледников, баланса их массы, а также их влияния на климатические процессы.
• Гидрология: картирование затопленных регионов в прибрежной полосе, мониторинг наводнений.
• Океанография: оценка двумерного спектра океанского волнения по данным высокого разрешения, определение направления и силы ветра над океаном.
• Геология: применение высокоточных цифровых моделей рельефа для детектирования катастрофических геологических процессов.
• Лесное хозяйство: использование цифровых моделей рельефа для оценки состава и структуры лесов.
Интерферометрия с базой интерферометра, ориентированной вдоль трасы полёта
• Океанография: картирование полей течений в океане и оценка характера течения крупных рек.
• Транспорт: оценка транспортных потоков по данным высокого разрешения.