如今在科学技术的推动下数字摄影测量技术出现了很大的发展和变化,与传统的光学摄影测量技术相比,现在的测量方法精度更高、更加智能化。数字摄影测量技术已经发展到现阶段的高自动化、高精度为主的智能精密干涉测量技术,在数字摄影测量的发展过程中扮演着十分关键性的角色。精密干涉测量技术主要采用的技术为合成孔径雷达干涉技术,利用该技术可以获取更加精密的高程信息,目前为止该技术已经发展成了全球当中测量效果最好的测图方法。下面文章将会对雷达卫星自动成图的精密干涉测量关键技术进行深入探讨。
1、DEM技术特点
根据表1中的内容可以了解到如今获取全球DEM的技术主要分成两类分别是光学立体摄影测量和InSAR测量技术,光学立体摄影测量技术的应用方式为对具有一定视差的像进行使用完实现对高程的解算,一般情况下该视差都不会小于30度,基高的值一般都在1左右,由此可以将同名点和精度进行平衡还会提高几何的稳健性。技术发展到目前为止我国已经研究出可一颗卫星资源三号,该卫星的主要用途为民用,到目前为止,该卫星已经测量的高精度DEM已经达到了400万平方千米,DOM的覆盖面积也已经达到了924平方千米,其中的有效率已经达到了96%,但是由于受到天气因素的影响我国西南地区长年云雾副高,因此始终无法收集到精确的数据。因此我国对SAR卫星具有很大的需求,而InSAR技术的出现就很好的对这一问题进行解决,其拍摄的模糊度只在35~55之间,保证了测量精度的稳定性。InSAR技术不需要进行逐像素的匹配就可以实现不受云雾干扰的逐点高程信息,传统测量技术需要建立三角网,而InSAR技术不需要借助三角网就可以构建DEM,具有更高的测绘优势,不过该技术也具有其劣势,阴影、叠掩和穿透性则是该技术的缺点,因此在对该技术进行研究时应当对这几个问题进行深入的研究,引起相关人士的高度重视。目前来看我国虽然已经相继发射了SAR卫星但是其精度却还是受到轨道回归过程中垂直基线的影响,卫星在降低干涉能力方面是较为薄弱的。为了提高卫星的测量精度,提高卫星的抗干扰能力,卫星采用的是双星绕飞模数来获取DEM数据。
2测量检校技术
SAR卫星参数是数据处理的必要输人,参数的精度决定了数据处理的直接精度。然而,高精度测量参数无法通过卫星直接给定。例如基线参数是干涉过程中的重要参数,毫米级的基线误差会带来米级的高程误差。卫星的基线测量设备直接给出的是设备的几何中心的位置,而并非天线相位中心的位置,天线相位中心基线参数则需要联合人工角反射器进行检校。因此,检校技术是确定星.上参数误差并进行误差修正的必要途径。SAR卫星的检校链路包括内定标、天线指向标定、辐射定标、几何检校、干涉测量检校等。其中几何检校和干涉测量检校技术确定了应用过程中所能获取的干涉几何参数的精度,二者共同决定了全球DEM的直接精度水平。几何检校的目的是检验并校正与几何定位相关的SAR系统参数。图1中给出了SAR干涉过程中的基本几何关系,其中P为地面点,S1为主影像成像时刻的相位中心位置,Sz为从影像成像时刻的相位中心位置,B为双星之间的基线长度,a为基线倾角,B⊥为垂直基线长度,0为侧视角,RH为主影像相位中心到地心的距离,H为卫星高度,r为P点对应的斜距,Re为地球曲率半径,h为P点的高程,β为本地人射角,R,为P点到地心的距离。为了便于描述,所有的参数统-一在WGS-84坐标系中进行探讨。
3数据处理技术
卫星下传的数据是回波数据,数据处理系统需完成零多普勒成像及距离徒动校正等,生成经严格配准的SLC数据。同时使用SLC完成干涉.链路的处理,生成高精度的经编码的DEM初始产品。干涉链路的处理过程中,严格来讲不应采用任何外部数据,即可将高程误差控制在--定精度标准以内(一般为最终产品精度的2~3倍)。
3.1高精度相位解缠技术
高精度相位解缠技术需要同时确保解缠结果的稳健性和可靠性。首先,算法应能够满足不同地形条件下的相位解缠精度需求,不会由于地形的变化或者解缠参数的变化出现较大的解缠精度差异。其次,算法需能够确保相位的可靠性,即解缠相位应与真实相位保持最小的L-P范数。一般来说,在工程中常采用1-P范数,即最小费用流进行相位解缠,以平衡稳健性、可靠性与解缠效率。解缠之后的相位常数需要采用雷达摄影测量的手段解算,即获取主辅影像同名点之间的雷达
3.2快速地理编码技术
快速地理编码技术是确保整个数据处理链路效率的重要环节。地理编码算法一般分为前向编码和后向编码。前向编码通过R-D模型将像素坐标解算到地理坐标,解算之后的DEM数据并不具备规则的格网,因此一.般采用后向编码。
4结语
综上所述,本文主要是对全球测图紧密干涉测量技术进行详细的探讨,该技术的特点为高自动化和高精度化,所使用的技术为数字摄影测量智慧化下的自动成图技术,即便是在无人工的操作下,也会自己进行高效率的测量工作,实现在一分钟内的完成数千平方米的DEM数据的生成,还会以自动智能化的方式完成对ICESat-GLAS点的筛选,对大量数据进行后处理,最终所生成的DEM数据精度非常高。很长一段时间以来我国全球该进度DEM都十分依赖于全球高精度SRTM数据,利用该技术能够更好的实现我国全球大范围测图,且具有更高的精度和更高的一致性,该技术值得深入研究和广泛推广。
参考文献
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