利用串联双天线合成孔径雷达干涉测量推进3D测绘

  • 发布时间:2024-05-21 16:31:13 来源:
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导读 新型串联双天线星载合成孔径雷达(SAR)干涉测量(TDA-InSAR)系统通过提供更可靠、更高效的3D表面测绘方法,解决了当前星载合成孔径雷达(SAR)...

新型串联双天线星载合成孔径雷达(SAR)干涉测量(TDA-InSAR)系统通过提供更可靠、更高效的3D表面测绘方法,解决了当前星载合成孔径雷达(SAR)系统的局限性。该系统的创新设计允许单通道采集,显着减少数据收集所需的时间,并提高各种地形(包括建筑区和植被冠层)3D重建的精度。

合成孔径雷达(SAR)干涉测量(InSAR)是生成高分辨率地形图的强大工具。然而,传统的InSAR技术面临着一些挑战,例如不适定的二维相位展开问题以及需要随时间进行多次采集,这可能会因大气和轨道变化而引入误差。TDA-InSAR系统利用双天线和双卫星配置来克服这些挑战,为渐近3D相位展开算法获取最佳干涉图。

复旦大学和中国科学院的研究人员开发了一种新型串联双天线星载SAR干涉测量(TDA-InSAR)系统,旨在实现快速3D重建的最佳多基线干涉图。该研究于2024年5月6日发表在《遥感杂志》杂志上,对各种基线配置的性能以及不同误差源对系统精度的影响进行了系统调查。

TDA-InSAR系统采用双天线和双卫星方法来捕获最佳干涉图,然后通过渐近3D相位展开算法进行处理。该方法能够以最少的采集量实现快速、准确的3D重建,克服了先前技术的局限性。

研究模拟表明,TDA-InSAR系统在城市地区可以实现0.3米的相对高程精度,在茂密植被中可以实现1.7米的相对高程精度,优于现有的SAR干涉测量方法。该研究还探索了各种基线配置,发现具有灵活卫星基线的双基地模式提供了最佳结果。

该研究的首席研究员胡凤鸣表示:“TDA-InSAR系统代表了SAR干涉测量技术的重大进步。”

“通过定制系统以配合渐近3D相位展开算法,我们能够在建筑区域实现0.3米的相对高度精度,在植被冠层实现1.7米的相对高度精度,这比现有技术有了重大改进。”

TDA-InSAR系统对地形测绘、目标识别和森林高度反演等各种应用具有重要意义。它能够在单次飞行中执行快速3D重建,这使其成为科学研究和灾难响应和环境监测等实际应用的宝贵工具。

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