相位解缠

摘要： 在时间序列InSAR相位解缠的过程中,相干目标需事先构建空间网络之后再进行模糊度解算。Delaunay三角网是当前时序相位解缠的主流构网方法,但其网络形态易包含高相位梯度的边缘,导致违背相位连续性假设。考虑到目前很少有关于空间网络对解缠影响的研究及相位解缠对InSAR技术测量精度的主导地位,本文在量化分析Delaunay网络对解缠影响的基础上,提出引入图论中的Dijkstra最短路径算法优化Delaunay网络中所有边的相位梯度,进而改善时序相位解缠的精度。本文采用模拟和真实数据对基于Delaunay网络和基于优化网络的相位解缠进行了对比验证。结果表明,本文提出的构网方法能够更好地满足相位连续性假设,减少约33%由解缠误差所导致的不闭合三角环数。较传统研究聚焦解缠方法和目标函数的改进而言,本文研究揭示了空间网络的改善对时间序列相位解缠的重要性。

摘要： 为研究解缠相干阈值和干涉对数量对SBAS-InSAR矿区沉降监测的影响,以济阳煤矿为研究对象,选取2017—2019年58景C波段哨兵-1A(Sentinel-1A)卫星合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像,设定2组解缠相干阈值(0.15和0.25),对应2组解缠阈值分别选取68组和87组干涉对,对SBAS-InSAR获得的4组矿区沉降监测结果进行对比分析。结果表明,SBAS-InSAR能准确监测矿区沉降空间变化,且沉降的时间、位置及推进方向与实际开采情况一致。但解缠相干阈值和干涉对数量影响的监测结果表明:当解缠阈值相同时,干涉对数量越多,可获取的沉降数据越多,但低相干点有所增加,数据精度越低;当干涉对数量相同时,相干阈值越大,可获取的沉降数据越少,监测结果精度越高;当相干阈值选取0.15时,使用68组和87组干涉对的均方根误差分别为204.0 mm和231.6 mm;当相干阈值选取0.25时,使用68组和87组干涉对的均方根误差分别为233.5 mm和177.8 mm。

摘要： 相位解缠是InSAR数据处理流程的关键环节,也是InSAR产品的主要误差源之一。使用SARscape软件对比分析不同的解缠算法来寻求适合低相干区的解缠算法,结果表明相较于路径跟踪法和最小二乘法,Delaunay MCF算法在准确性和解缠运行时间上表现更为突出。同时对Delaunay MCF算法进行进一步实验与分析,结果表明:1)该算法可以不用考虑图像上所有像元,仅需要处理相干性大于阈值的部分,大大提升解缠效率;2)该算法利用Delaunay三角形格网,该三角网总是具有最优的形状特征,使结果具有一致性和唯一性,能够提高相位解缠算法的准确度。因此,在具有较严重的噪声干涉图中采用Delaunay MCF解缠算法,可以有效地提高解缠效率及解缠准确性,从而提高干涉图的质量,为低相干区域的相位解缠及后续干涉处理提供更加可靠的数据。

摘要： 针对传统的无味卡尔曼滤波相位解缠算法解缠精度和解缠效率难以平衡的问题,提出一种高效无味卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)相位解缠算法。首先,根据干涉图生成相应的枝切线分布图;其次,利用二阶差分函数计算干涉图中各像元的二值化质量权值矩阵;然后,由枝切线分布图以及二值化质量权值矩阵生成可靠性掩模图,该可靠性掩模图将干涉图分为权值为“1”的高质量像元(非枝切线上的二值化质量权值为“1”的像元)、权值为“0”的低质量像元(枝切线上的像元、二值化质量权值为“0”的像元以及枝切线围成的闭环区域中的像元)两部分;最后,由可靠性掩模图确定解缠路径,先利用UKF相位解缠程序按照像元扩散策略解缠高质量像元,余下未解缠像元根据已解缠像元信息,利用UKF相位解缠程序按照行(或列)的方式进行解缠。模拟数据及实测数据实验结果表明,该算法能够高效与稳健地处理干涉图的相位解缠问题。

摘要： 针对干涉测量技术应用中的缠绕相位解缠问题,提出了一种基于U-Net3+的深度学习相位解缠方法。该方法以U-Net3+为架构,首先,利用全尺度的跳跃连接(skip connection)整合来自不同尺度特征图中的高级语义与低级语义信息;其次,利用深度监督加快网络收敛速度,同时增强干涉图特征信息;为防止梯度爆炸,在网络中添加残差网络,最终搭建适用于不同条纹类型干涉图解缠的网络架构,建立从缠绕相位到真实相位的直接映射关系。完成训练后的网络可直接对缠绕干涉图进行相位解缠以获得其真实相位估计,并在不同条纹类型的干涉图相位解缠实验中均表现出良好的稳定性。

摘要： 为解决GVF-Snake(gradient vector flow snake)条纹探测相位解缠时,内部条纹线探测偏离条纹边界的问题,提出了一种融合GVF-Snake条纹探测与马尔科夫随机场(Markov random field,MRF)图切法相位解缠方法.通过判断出条纹探测线不是真实条纹边界的情况,对该条纹探测线上一步探测条纹的内部块用MRF图切法进行分割解缠,按照相应解缠准则将两种解缠结果进行融合,形成含有边界跳跃点的粗解缠结果,并用高通滤波插值法消除粗解缠结果的边界孤立点的方法研究了矿区梯度较大地区的相位解缠.结果表明:以巨野矿区某工作面为实验区,用两景sentinel-1A的单视复数图像进行两轨法干涉处理的真实相位来验证算法的有效性.在面分析上,以自适应局部平滑相位评估(phase estimation using adaptive regulation based on local smoothing,PEARLS)为评价标准,将本文方法与最小费用流等5种相位解缠算法进行比较.对比结果显示,本文方法的平方根误差、平均绝对误差分别是±0.0791、±0.0090、±2.3173 rad.在线分析上,对只含有变形相位的绝对相位,提取各解缠绝对相位工作面走向线、倾向线的变形.以实际水准观测值为标准,本文方法的平方根误差、平均绝对误差、绝对值最大误差分别是±0.17748、±0.14107、±0.40529 cm.面分析中以PEARLS相位重构为基准,可见本文方法要优于其他常规的解缠方法;同理,线分析中以水准数据作为依据其各项指标亦为最优.

摘要： 海面高程3维成像是随着天宫二号发射而实现的技术,相位解缠是3维成像高度计高程反演的关键步骤.为改进Goldstein枝切法,缩短干涉相位图中枝切线的总长度,提升相位解缠的精确性,该文提出一种基于JVC全局最优线性分配算法生成枝切线的相位解缠方法.首先找出干涉相位图中的所有残差点并计算每一对异号残差点之间的距离;通过对比每对残差点之间的距离和各自与最近边界的距离和,确定采用JVC算法放置枝切线还是在残差点与边界之间直接放置枝切线,使得平衡枝切线的总长度最短.通过对3维成像高度计海面高程仿真干涉相位图和Etna火山地区干涉图像进行解缠实验并与其他3种算法进行对比,表明该算法的解缠结果与真实相位值误差相对较小,而且能够有效避免"孤岛现象"的产生.

摘要： 为了研究2019年6月17日宜宾Ms6.0级地震引起的地表形变量,在欧空局下载覆盖研究范围内的Sen-tinel-1A卫星C波段雷达影像数据,使用SRTM(3″)DEM,采用双轨法差分干涉测量技术进行地表形变信息的提取,对比不同相位解缠方法对研究结果精度的影响,最终得到宜宾地震在视线方向上的形变图、形变量.结果表明:双轨法D-InSAR技术在地表形变信息提取的应用中,使用合适的解缠方法能够提高成果的精度.

摘要： 煤矿沉降区InSAR干涉图通常具有条纹密集、噪声大、残差点多等特点,传统相位解缠方法难以完全胜任.质量图相位解缠方法在展开此类干涉图相位时比较稳定.不同的质量图指标大多单方面偏重时间相关或空间相关,往往导致解缠效果不理想.提出了一种融合相位导数变化和相关系数的新质量指标,既考虑像元间的时间相干性又兼顾其空间相似性,较适合于矿山沉降区InSAR相位解缠.一组模拟的高山地形干涉图相位解缠结果表明,相较于相位导数变化和相关系数指标,新的质量指标可提高解缠精度,避免大误差累积.一组地物覆盖复杂、噪声较大的实测矿区沉降干涉图的解缠结果表明,新的质量指标较可靠,可有效避免高质量区域误差累积.

摘要： 中国是煤炭资源大国,随着地下煤矿资源的开采,矿区地表产生开采沉陷,地表高程也随之发生着变化,给矿区带来了巨大的地质环境灾害影响.InSAR作为一种可以大面积、快速、高精度、全天时、全天候地获取地表DEM的技术,有着极大的应用前景.本文对InSAR技术的核心步骤相位解缠进行研究,并以两幅2017年11月份覆盖朱集东矿区的哨兵1数据进行DEM提取实验,得到该地区的数字高程模型后,将提取的DEM与下载得到的DEM进行比对,误差为0.79m,精度达到一般地形建模应用要求,证明该研究成果对矿区地表DEM数据获取有着重要参考价值.

摘要： 合成孔径雷达干涉测量(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)是获取数字高程的重要技术之一,其中,对缠绕相位进行相位解缠,即由缠绕相位恢复其真实值在InSAR数据处理流程中至关重要.针对现有相位解缠算法解缠精度不高以及单基线解缠算法中存在相位层叠等问题,本文提出了一种迭代多基线高精度4-FFT相位解缠方法.该方法在4-FFT相位解缠算法的基础上,将单基线相位解缠扩展到多基线相位解缠,并利用误差迭代补偿方法补偿解缠误差,从而有效的解决了单基线解缠算法中相位层叠问题,并进一步提高了解缠精度.最后通过仿真和实测数据验证了该方法的有效性和优势.

摘要： 在D-InSAR技术中,相位解缠是数据处理流程中的关键一步,决定着数据处理结果的精度.本文采用3景伊朗BAM地区的ENVISAT-1卫星实验数据,采用最小费用流法进行相位解缠.为了更好的评价解缠效果,提出一种基于MATLAB的相位解缠评价方法,对伊朗地区进行实验,验证了该方法的有效性;采用3景拉斯维加斯地区的ERSl/2数据,对该方法进行实例分析.结果表明,该评价方法在相干性增强方面与低相干区域处理的目的相同,新指标能够准确反映平地效应对差分结果的影响.

摘要： 相位解缠作为InSAR数据处理中关键的步骤,直接影响DEM的精度.以地形起伏较大地区数据,研究了SARscape软件对InSAR数据的3种相位解缠算法.研究结果表明:区域生长算法不适合地形起伏较大区域.基于规则格网的最小费用流法与基于Delaunay三角网的最小费用流算法比较,前者相位解缠的精度低;基于Delaunay三角网的最小费用流算法在解缠低相干性区域的InSAR数据时解缠的效果相对较好,但解缠计算需要的时间稍长,改进参数有待提高.

摘要： 提出一种顾及地形因素和模型误差的InSAR自适应卡尔曼滤波相位解缠算法.一方面,通过联合FFT和CZT方法实现干涉图条纹频率的局部自适应估计,充分考虑地形因素对解缠结果的影响;一方面,利用扩展卡尔曼滤波的新息协方差计算渐消因子,通过渐消因子自适应地调整误差协方差以抑制滤波的记忆长度,补偿不完整信息对解缠的影响,从而实现了对观测方程模型误差的补偿.通过仿真结果证明了该方法的有效性,它不仅能够实现相位解缠和滤波的一并处理,而且能够自适应地顾及地形因素影响和补偿观测方程模型误差,最终提高相位解缠的精度.

摘要： 质量图引导的相位解缠算法从最高质量的相位数据出发逐渐扩展到低质量的区域，并从多个区域同时扩展解缠直到相互连接吻合。当然质量图的品质会决定最终的解缠结果，因此选择高精度的质量图就显得尤为重要。本文选取7 种质量图通过对模拟以及真实相位数据进行质量图引导的相位解缠结果进行比较分析，结果表明梯度幅值是一种高精度的质量图。

摘要： SAR数据在获取和干涉处理过程中不可避免地受到各种失相关因素的影响，相位解缠的结果不仅受到缠绕相位中由于热噪声、影像匹配误差等偶然误差的影响，而且受到大气延迟、基线估计及残余平地效应等系统误差的影响。传统的相位解缠算法仅仅考虑误差为偶然误差的情况，忽视了缠绕相位数据中的系统误差。本文顾及系统误差的影响，采用半参数相位解缠算法对ALOS PALSAR干涉相位数据进行处理，初步实验结果表明本文提出的半参数相位解缠算法能够消除或者削弱缠绕相位数据中的系统误差对解缠相位的影响。

摘要： 最小费用流法是基于网络流的相位解缠方法，解决了许多解缠方法无法消除相位噪声对高相干区域影响的问题，在此基础上，本文针对该方法解缠时速度较慢和对计算机性能要求较高的缺点而提出改进算法，即将干涉图像分为若干子区域分别进行处理，再利用基于Contourlet 变换的超小波方法进行融合处理，最后用算例进行了验证，结果表明最小费用流法及其改进算法是一个较好的解缠方法。

摘要： 城区高程反演一直以来是InSAR数据处理的难题.城区内建筑物众多,由于侧视成像的原因,使得城区存在大量阴影和叠掩区域,同时存在多径效应等现象,使得城区内相干性相对较低,数据处理中相位解缠相对困难,城区易出现高程反演错误,同时大量阴影使得城区获取的有效高程信息不足,影响城区完整的三维重建.基于此,本文采用多基线解缠绕手段来解决城区InSAR相位解缠困难的问题,利用长短基线的优势减小相位解缠的难度,从短基线解缠绕过渡到长基线解缠绕,实现城区InSAR的相位解缠.此外,通过双侧视飞行的方式,解决单侧视InSAR城区有效高程信息不足的问题.最后利用双侧视飞行数据处理得到的高程信息,采用后向投影以及阈值分割的方式,实现城区高程数据的融合.实测数据验证了本文方法的有效性.

摘要： 本文介绍了合成孔径雷达干涉测量获取数字高程模型的基本原理和基本处理流程，分析了合成孔径雷达干涉测量技术中存在的一些弱势，并展望了合成孔径雷达干涉测量技术的发展方向。

摘要： 本文介绍了合成孔径雷达干涉测量获取数字高程模型的基本原理和基本处理流程，分析了合成孔径雷达干涉测量技术中存在的一些弱势，并展望了合成孔径雷达干涉测量技术的发展方向。

摘要： 本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及合成孔径雷达干涉测量(InSAR)图像处理中的相位解缠技术领域。本发明构造了一种基于相位差统计模型的InSAR图像相位解缠方法，首先利用相位差导数函数和地形高度变化量关系式，推导出InSAR相位差统计函数模型，利用相位差统计函数估计相位的变化顾及系统去相干因素和地形起伏变化对相位解缠的影响；在相位解缠中，利用相位差统计模型作为最小二乘相位解缠的非线性约束条件，并在模型解算中将解缠前后相位差的极值问题替换为解缠前后相位差的整数倍数差值问题，通过求解相位解缠前后整数倍数差最小值进行相位解缠。

摘要： 本发明公开了一种基于网络流的枝切法相位解缠方法，基于获取的缠绕相位计算对应的残差点，并根据所述残差点之间枝切线的连接方式将枝切线进行分类，其中，所述枝切线类型包括第一类枝切线和第二类枝切线；对第一类枝切线进行二级划分，并基于搜索顺序对所有所述第一类子枝切线进行优先连接，之后连接所有第二类子枝切线；整幅缠绕图像的第一类枝切线全部连接以后，构建目标函数，利用网络流算法对所述目标函数进行求解，即对第二类枝切线进行连接；若所有所述第一类枝切线和所述第二类枝切线均连接完成，对除所述第一类枝切线和所述第二类枝切线外的区域进行泛洪积分，完成相位解缠，提高实验精度。

摘要： 本发明公开了一种闭合鲁棒双基线InSAR相位解缠方法、系统及可读存储介质，该方法首先根据双基线InSAR系统参数得到各干涉图对应的高度模糊数，并分解为公因子和整数相乘的形式；接着把所有像素划分为不同的类；然后利用闭合求解公式计算每个类对应的类模糊矢量，进而得到各像素对应的像素模糊矢量；再利用所提出的类相位滤波方法将带有噪声的缠绕干涉相位矢量点投影到其对应的类线段上进行滤波；再根据像素模糊矢量和滤波后的缠绕干涉相位得到解缠后的绝对干涉相位；最后通过绝对干涉相位和其他双基线InSAR系统参数重建地形高程。既能解决相位不连续问题又能提高高程重建精度，还可以提高双基线相位解缠算法的鲁棒性和效率。

摘要： 本发明提供了一种基于相位梯度估计网络的InSAR相位解缠方法，它是通过先将相位梯度估计转化为一个回归问题，设计基于编码器‑解码器体系结构的InSAR相位梯度估计网络(PGENet)；PGENet从大量带有地形特征和不同噪声水平的缠绕相位图像中，提取相位的全局深层特征并识别相邻像素之间的相位梯度，利用最小二乘方法得到相位解缠结果。PGENet估计的相位梯度代替传统LS解缠方法中的PGE‑PCA，和传统的LS方法相比较，本发明采用PGENet估计的相位梯度的精度明显高于PGE‑PCA估计的相位梯度，且具有更强的鲁棒性。

摘要： 本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及合成孔径雷达干涉测量(InSAR)图像处理中的相位解缠技术领域。本发明构造了一种基于相位差统计模型的InSAR图像相位解缠方法，首先利用相位差导数函数和地形高度变化量关系式，推导出InSAR相位差统计函数模型，利用相位差统计函数估计相位的变化顾及系统去相干因素和地形起伏变化对相位解缠的影响；在相位解缠中，利用相位差统计模型作为最小二乘相位解缠的非线性约束条件，并在模型解算中将解缠前后相位差的极值问题替换为解缠前后相位差的整数倍数差值问题，通过求解相位解缠前后整数倍数差最小值进行相位解缠。

摘要： 本发明公开了一种InSAR多基线相位解缠方法，属于干涉合成孔径雷达技术领域。本发明提出使用2范数约束建立相位梯度模糊度的优化模型，将求解问题转换为一个混合整数二次规划问题；改进了马尔可夫随机场模型的能量函数表达形式，使得模型转换为一个二次规划问题以简化求解过程。通过本发明提出的方法，可以有效提高InSAR多基线相位解缠的执行效率和求解精度，求解结果具有确定性和唯一性特点，并且在给定精度下执行时间可控。

摘要： 本发明公开了双基线InSAR割平面纯整数规划相位解缠方法，属于雷达技术领域。双基线InSAR割平面纯整数规划相位解缠方法，包括以下步骤：S1）获取双基线InSAR干涉图；S2）根据同一相对高程与各干涉相位微分之间的关系，建立以相位微分模糊数为参数的方程组；S3）利用该方程组和平地效应思想构造双基线InSAR纯整数规划模型；S4）采用割平面法求解模型，确定模糊数的解集；S5）将求解的模糊数解集乘以2π，加上原始干涉相位，实现双基线InSAR干涉图的相位解缠。本发明，扩展了非模糊区间，在相位欠采样区域和地形突变区域也能得到较好的解缠结果；减弱了干涉对基线的要求，不需要互质条件，也能有效解算出理想的解缠相位。

摘要： 本发明提供了一种可提高相位解缠准确度的时序干涉相位解缠方法、装置及存储介质。时序干涉相位解缠方法，包括：采集历史干涉相位图数据，干涉相位图数据包括残差点和非残差点；基于历史干涉相位图数据训练残差点分类模型；通过训练好的残差点分类模型提取测试干涉相位图数据中的目标残差点；根据目标残差点和枝切线长度函数确定最优枝切线；基于最优枝切线对测试干涉相位图进行相位解缠。本发明通过历史干涉相位图数据训练残差点分类模型，训练好的残差点分类模型能够识残差点和非残差点，从而避免相位解缠过程中因残差点识别错误造成传递影响；根据残差点和枝切线长度函数确定最优枝切线，保证最优枝切线的长度尽可能短，提高相位解缠的准确度。

摘要： 本发明公开了一种基于时间域差分的PS‑InSAR相位解缠方法及其系统与应用，所述方法包括：通过永久散射体点的设置，获得合成孔径雷达影像的差分干涉图的弧段差分干涉相位，将该相位的缠绕数分为地形残差之差引起的相位缠绕以及形变之差引起的缠绕，并分别进行求解，进而实现弧段相位的解缠，其后通过最小二乘法获得形变速率之差和地形残差之差的估计值，并通过网平差方法，实现对永久散射体点的形变速率、地形残差以及形变时间序列的直接解算。本发明能够有效解决海量数据下PS‑InSAR用于大范围形变监测中的解缠效率低下，解算耗时严重、非线性形变恢复不够充分，精度较低的问题，实现了参数高精度快速解算以及形变序列的直接恢复。

摘要： 本发明提供了一种基于二维高斯模型的干涉相位迭代解缠方法，应用于矿区大梯度形变InSAR监测，包括：应用于矿区大梯度形变InSAR监测，包括：步骤1，收集SAR影像进行数据预处理，获取单视复数SLC影像，并通过组成干涉组合得到缠绕的干涉图，计算干涉图相位；步骤2，对干涉图相位进行自适应四叉树降采样处理，采用传统相位解缠方法计算矿区边缘解缠相位；步骤3，建立矿区边缘解缠相位的二维高斯函数模型，计算模型参数并对模型参数进行反演；步骤4，通过估计矿区的全盆地形变相位获得缠绕的残余干涉相位，并解缠残余干涉相位；步骤5，获取煤矿区解缠相位；步骤6，通过迭代步骤3‑5获取精化的矿区解缠相位。