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自然资源遥感  2023, Vol. 35 Issue (4): 25-33    DOI: 10.6046/zrzyyg.2022265
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质量引导下的最小二乘相位解缠算法
肖晖1,2(), 李惠堂1(), 顾约翰1, 盛庆红1
1.南京航空航天大学航天学院,南京 210016
2.南京晓庄学院环境科学学院,南京 211171
A quality-guided least squares phase unwrapping algorithm
XIAO Hui1,2(), LI Huitang1(), GU Yuehan1, SHENG Qinghong1
1. College of Astronautics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
2. School of Environmental Sciences, Nanjing Xiaozhuang University, Nanjing 211171, China
全文: PDF(8125 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR)利用干涉图的相位信息提取地面目标的三维信息,相位解缠是InSAR处理流程中的重要步骤,解缠结果的精确性直接决定获取数字高程模型(digital elevation model,DEM)或者地表形变信息的精度。针对复杂山区中严重的相位失相关和相位噪声问题,划分研究区域干涉相位质量高低,提出了质量引导下的最小二乘相位解缠算法,对模拟的低噪声干涉相位数据和中国秦岭地区Sentinel-1A InSAR干涉影像对数据进行相位解缠,结果表明所提算法能有效改善高低质量区域间的相位一致性,提高相位解缠整体精度。

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肖晖
李惠堂
顾约翰
盛庆红
关键词 InSAR相位解缠质量引导法最小二乘法    
Abstract

Interferometric synthetic aperture Radar (InSAR) can extract three-dimensional information about a ground target from the phase information in an interferogram. Phase unwrapping is an important step in the InSAR process, and its accuracy dictates the accuracy of the digital elevation model (DEM) or the ground deformation information. To overcome the serious phase decorrelation and phase noise in complex mountainous areas, this study divided the study area according to the quality of interference phases and proposed a quality-guided least squares phase unwrapping algorithm. Then, the algorithm was employed for the phase unwrapping of simulated low-noise interferometric phase data and Sentinel-1A InSAR interferometric images of the Qinling area of China. The results show that the proposed algorithm can effectively improve the phase consistency among high- and low-quality zones and the overall accuracy of phase unwrapping.

Key wordsInSAR    phase unwrapping    quality-guided method    least squares method
收稿日期: 2022-07-04      出版日期: 2023-12-21
ZTFLH:  TP79  
基金资助:国家自然科学基金项目“基于商空间粒度合并的控制数据选优定权方法研究”(41701531)
通讯作者: 李惠堂(1996-),男,博士研究生,研究方向为遥感数据处理。Email: lht1369776691@163.com
作者简介: 肖晖(1978-),男,副教授,研究方向为遥感数据处理。Email: xiaohui@njxzc.edu.cn
引用本文:   
肖晖, 李惠堂, 顾约翰, 盛庆红. 质量引导下的最小二乘相位解缠算法[J]. 自然资源遥感, 2023, 35(4): 25-33.
XIAO Hui, LI Huitang, GU Yuehan, SHENG Qinghong. A quality-guided least squares phase unwrapping algorithm. Remote Sensing for Natural Resources, 2023, 35(4): 25-33.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2022265      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2023/V35/I4/25
Fig.1  模拟数据
Fig.2  研究区域相关影像
Fig.3  干涉影像对流程化处理
Fig.4  干涉相位相关数据
Fig.5  重采样后DEM相关数据
Fig.6  干涉相位相关图像
Fig.7  解缠结果
相位解缠算法 RMSE/rad
枝切法 7.37
质量引导法 2.37
无权最小二乘法 7.11
加权最小二乘法 4.07
本文算法 2.00
Tab.1  不同算法的解缠结果RMSE
Fig.8  真实数据解缠结果
相位解缠算法 RMSE/rad
枝切法 解缠失败
质量引导法 20.08
无权最小二乘法 24.38
加权最小二乘法 24.04
本文算法 16.47
Tab.2  真实数据各算法解缠结果RMSE统计
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