基于栅格投影的地基合成孔径雷达三维地形匹配方法

摘要

地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar,GB-SAR)能够进行全天时、全天候的高分辨率成像,实现亚毫米级精度的形变反演.GB-SAR图像属于斜距投影的相干成像,其成像机理、几何特性上与可见光图像有很大差异,存在地物解译困难、测绘应用难度大的问题.提出一种基于栅格投影的地基合成孔径雷达三维地形匹配方法.推导了任意GB-SAR观测几何条件下的图像距离-方位坐标系与东北天坐标系的转换关系,基于栅格投影的方法,实现了GB-SAR三维地形匹配.该方法成功应用于北京新首钢大桥监测实验,通过引入场景内标定的强散射点,进行匹配精度的定量分析,验证了算法的正确性.实验结果表明,上述方法能够准确地将距离-方位坐标系下的GB-SAR图像变换到东-北坐标系下,从而实现与三维地形的匹配.