全球星載SAR正射影像研制原理與方法

目錄
第1章 緒論 1
1.1 高分辨率星載SAR系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2 國外典型高分辨率星載SAR衛(wèi)星系統(tǒng)簡介 4
1.2.1 加拿大Radarsat-2 4
1.2.2 德國TerraSAR-X 5
1.2.3 意大利COSMO-Skymed 7
1.2.4 日本ALOSPALSAR 9
1.3 國內(nèi)典型高分辨率星載SAR衛(wèi)星系統(tǒng)簡介 11
1.3.5 HJ-1C 11
1.3.6 高分三號 12
1.3.7 海絲一號 13
1.4 全球正射影像產(chǎn)品現(xiàn)狀 14
1.5 全球星載SAR正射影像研制的關(guān)鍵問題 16
參考文獻(xiàn) 16
第2章 星載SAR區(qū)域成像任務(wù)規(guī)劃 19
2.1 全球覆蓋星載SAR成像需求分析 19
2.2 全球覆蓋星載SAR任務(wù)規(guī)劃建模準(zhǔn)備 20
2.2.1 規(guī)劃過程的合理簡化假設(shè) 20
2.2.2 從規(guī)劃需求到模型要素轉(zhuǎn)換 20
2.3 全球覆蓋星載SAR任務(wù)規(guī)劃模型構(gòu)建 21
2.3.1 決策變量 21
2.3.2 目標(biāo)函數(shù) 22
2.3.3 約束條件 22
2.4 全球覆蓋星載SAR任務(wù)規(guī)劃算法求解 23
2.4.1 基于NSGA-II算法的規(guī)劃模型求解 23
2.4.2 衛(wèi)星成像條帶計(jì)算 23
2.4.3 區(qū)域目標(biāo)有效覆蓋面積計(jì)算 24
2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 25
2.5.1 應(yīng)用方案設(shè)計(jì) 25
2.5.2 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況 27
2.5.3 全球一張圖應(yīng)用成果 29
參考文獻(xiàn) 33
第3章 星載SAR影像幾何定標(biāo) 34
3.1 距離-多普勒模型 34
3.2 星載SAR影像幾何定位誤差分析 35
3.2.1 SAR載荷引入的誤差 36
3.2.2 衛(wèi)星平臺引入的誤差 37
3.2.3 觀測環(huán)境引入的誤差 39
3.2.4 地面處理引入的誤差 40
3.2.5 誤差消除分析 41
3.3 顧及大氣延遲的星載SAR影像高精度幾何定標(biāo) 42
3.3.1 大氣延遲改正 43
3.3.2 角反射器像平面坐標(biāo)提取 44
3.3.3 顧及大氣延遲的幾何定標(biāo)模型 45
3.3.4 多時(shí)序SAR影像聯(lián)合定標(biāo)策略 47
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 47
3.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹 47
3.4.2 GF-3衛(wèi)星幾何定標(biāo)與精度驗(yàn)證 49
參考文獻(xiàn) 54
第4章 星載SAR影像自動匹配 56
4.1 星載SAR影像匹配原理 56
4.1.1 基于逐級匹配的星載SAR影像匹配 56
4.1.2 基于泊松采樣的匹配點(diǎn)優(yōu)選方法 62
4.2 基于并行計(jì)算的星載SAR影像匹配策略 64
4.3 星載SAR影像匹配實(shí)驗(yàn)與分析 66
4.3.1 SAR影像匹配實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 66
4.3.2 全球SAR影像匹配實(shí)驗(yàn) 68
參考文獻(xiàn) 72
第5章 星載SAR影像區(qū)域網(wǎng)平差 74
5.1 星載SAR影像通用幾何定位模型 74
5.1.1 RPC模型構(gòu)建 74
5.1.2 RPC模型求解 76
5.2 星載SAR影像區(qū)域網(wǎng)平差原理 79
5.2.1 基于RPC模型的星載SAR影像區(qū)域網(wǎng)平差 79
5.2.2 基于DEM約束的星載SAR影像區(qū)域網(wǎng)平差 81
5.2.3 大規(guī)模區(qū)域網(wǎng)平差快速求解策略 85
5.2.4 基于選權(quán)迭代法的粗差剔除策略 89
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 92
5.3.1 全國GF-3SAR影像區(qū)域網(wǎng)平差實(shí)驗(yàn) 92
5.3.2 全球GF-3SAR影像區(qū)域網(wǎng)平差實(shí)驗(yàn) 94
參考文獻(xiàn) 96
第6章 星載SAR影像正射糾正與更新 98
6.1 基于RPC模型的星載SAR影像正射糾正 98
6.2 基于疊掩補(bǔ)償?shù)恼溆跋裆?100
6.2.1 疊掩區(qū)域判定 100
6.2.2 疊掩掩膜生成 106
6.2.3 疊掩區(qū)域補(bǔ)償 108
6.3 基于CPU/GPU協(xié)同的快速正射糾正 109
6.3.1 程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化 111
6.3.2 顯存訪問方式優(yōu)化 112
6.3.3 指令吞吐量優(yōu)化 113
6.4 星載SAR正射影像更新 114
6.4.1 控制點(diǎn)自動提取 114
6.4.2 基于不規(guī)則三角網(wǎng)的星載SAR正射糾正 114
6.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 115
6.5.1 SAR影像單景正射糾正實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 115
6.5.2 基于疊掩補(bǔ)償?shù)男禽dSAR正射糾正實(shí)驗(yàn) 128
6.5.3 全球星載SAR正射影像生成及精度驗(yàn)證 133
參考文獻(xiàn) 136
第7章 星載SAR影像強(qiáng)度一致性處理與鑲嵌 138
7.1 大范圍SAR影像強(qiáng)度一致性處理算法 138
7.1.1 隨機(jī)交叉觀測SAR影像強(qiáng)度校正 139
7.1.2 多視強(qiáng)度補(bǔ)償 145
7.1.3 利用低分辨率強(qiáng)度基準(zhǔn)底圖對源影像強(qiáng)度校正 147
7.2 大范圍SAR影像鑲嵌 151
7.2.1 獲取校正后SAR影像有效范圍 152
7.2.2 計(jì)算重疊影像間的平分線 153
7.2.3 生成Voronoi多邊形 155
7.2.4 接縫線網(wǎng)絡(luò)自動優(yōu)化 157
7.2.5 基于接縫線網(wǎng)絡(luò)的影像鑲嵌 158
7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 159
7.3.1 全球SAR影像強(qiáng)度一致性校正應(yīng)用分析 159
7.3.2 全球SAR影像自動鑲嵌實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 162
參考文獻(xiàn) 163