干涉SAR中地球形状与去平地效应的关系.PDFVIP

干涉 SAR 中地球形状与去平地效应的关系 张艳洁，Veronique Prinet E-mail: yjzhang@nlpr.ia.ac.cn 中科院自动化研究所模式识别实验室，100080 北京海淀区中关村东路 95 号 Zhang Yanjie, Veronique Prinet Zhongguancun East Street, No 95, Haidian, Beijing National Laboratory of Pattern Recognition (NLPR) Institute Of Automation (IOA) Chinese Academy of Sciences (CAS) 摘要：本文从分析合成孔径雷达 （SAR ）干涉处理过程中的水平地形效应入手，通过分 析地形差异所导致的相位变化，得出结论：对于不同轨道参数的卫星，是否考虑去水平地形 效应时地球形状的影响是不同的。本文从理论上证明对于 ERS-12 卫星数据可以不必考虑 地球形状，即可以默认大地是水平的。 关键词：水平地形效应 InSAR 一、介绍 所谓水平地形效应是指，水平地面上高度相同的两物体由于距离卫星的距离 不同所产生的相位差异。造成这种现象的根本原因在于，合成孔径雷达采用的是 斜距成像的方式，即它是根据接受回波信号的先后顺序成像的，先接收的信号先 被记录。由 SAR 的干涉理论我们知道，干涉图中，对应于干涉条纹的频率 B f fringe f 0 ⊥ ，其中f 0 为载波频率，B⊥ 为垂直基线，R 为斜距，θ为 R tan(θ−β) 视角，β 为地形坡度。当β 0 时，f fringe 与视角θ有关。当卫星飞行高度H 一定 时，H R cosθ ，即视角由斜距决定。平地效应会使得干涉图条纹过密，造成相 位解缠的困难，所以必须在解缠前去掉水平地形效应[1-5]。 二、相关理论分析 现在有多种去水平地形效应的方法，但是在许多模型中都假设地球是平的， S 2 B B C α B⊥ S 1 r 2 θ r 1 ∆θ H h +∆h h 图－1 干涉 SAR 处理几何模型 图－1 中，符号S1 ，S 2 为卫星空间位置，B 为基线，H , h 分别为卫星和目标点 的高度，r ，r 为卫星与目标点间的斜距，θ为视角。 1 2 定义：水平基线 BC B sin(θ−α) 垂直基线 B⊥ B cos(θ−α) 4π 由图－1，我们有相位φ B sin(θ−