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ALOS卫星轨道误差对干涉测量精度影响分析

2.8万字 67页 原创作品，已通过查重系统


摘 要

合成孔径雷达（SAR）是近十几年来迅速发展起来的一种微波遥感新技术。它具有空间分辨率高，覆盖面积广，高程精度高以及对地面和植被有一定穿透能力等优点，并且能够全天时全天候的工作，是一种可以获得地表高程信息和形变信息的SAR测量技术。作为未来三维测图以及形变监测极具潜力的技术之一它有效性的补充了传统的遥感与摄影测量的方法，同时开拓出了一个崭新的观测和应用领域。在InSAR技术中，卫星的轨道误差是高精度的获取高程信息和形变信息的重要误差源。在JERS-1和先进的地球观测卫星（ADEOS）之后，日本又研制了一颗搭载有SAR传感器的卫星——ALOS。它于2006年1月24日发射，主要运用领先的陆地观测技术，以便能够获取高分辨率全球陆地观测数据，并且灾害监测、资源调查、测绘、区域环境监测等领域都有着主要应用。但由于其定位精度不高，ALOS的轨道精度存在很大的误差，从而在高程和形变结果中引入大量的误差。因此，有必要研究ALOS卫星轨道误差对干涉测量的精度影响进行分析，对获取高精度的干涉测量产品具有重要意义。所以，针对卫星轨道定轨精度不高的问题，本文从轨道误差传播理论推导和数据实验两个方面进行深入研究，主要的研究内容和研究结果如下：
1、系统性的全面阐述了合成孔径雷达干涉测量的相关原理，针对AOLS卫星的轨道误差进行研究，并其分析轨道误差与基线精度之间的关系，推导出轨道误差对于基线精度影响的公式。
2、研究了干涉测量受基线影响的程度，逐步推导出基线对影像测高精度、形变精度影响的误差传播公式。根据最终的推导结果，基线长度和倾角的微小误差，可以引起大幅度的地形高度误差，基线的精度对InSAR最终提取的高程和形变精度有一定的决定性作用。
3、为了验证轨道误差对干涉测量的影响，重点分析了轨道参数估计基线的方法。

关键词：合成孔径雷达干涉测量 ALOS卫星 轨道误差 基线估计