利用串联双天线SAR干涉测量法推进3D测绘

发布时间：2024-06-21 15:07:24 栏目：精选知识

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...

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次采集，大大缩短了数据收集所需的时间，并提高了各种地形(包括建筑区和植被冠层)的 3D 重建精度。



合成孔径雷达 (SAR) 干涉测量 (InSAR) 是生成高分辨率地形图的有力工具。然而，传统的 InSAR 技术面临着诸多挑战，例如不适定的二维相位展开问题以及需要随时间多次采集，这可能会因大气和轨道变化而引入误差。TDA-InSAR 系统通过利用双天线和双卫星配置来获取渐近三维相位展开算法的最佳干涉图，从而克服了这些挑战。

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，旨在实现最佳多基线干涉图以实现快速三维重建。该研究(DOI：10.34133/remotesensing.0137)于 2024 年 5 月 6 日发表在《遥感杂志》上，系统地研究了各种基线配置的性能以及不同误差源对系统精度的影响。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。该方法可以以最少的采集次数实现快速准确的 3D 重建，克服了以前技术的局限性。该研究的模拟表明，TDA-InSAR 系统可以在城市地区实现 0.3 米的显著相对高度精度，在茂密植被中实现 1.7 米的显著相对高度精度，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静态模式可提供最佳结果。

“TDA-InSAR 系统代表了 SAR 干涉测量的重大进步，”这项研究的首席研究员胡凤鸣说。“通过定制系统以使用渐近 3D 相位展开算法，我们已经能够实现建筑区 0.3 米的相对高度精度和植被冠层 1.7 米的相对高度精度，这比现有技术有了很大的改进。”

TDA-InSAR 系统对各种应用具有重要意义，包括地形测绘、目标识别和森林高度反演。它能够在一次飞行中快速进行 3D 重建，使其成为科学研究和灾害响应和环境监测等实际应用的宝贵工具。