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基于粗精度DEM的复杂地形InSAR基线估计方法
摘要
InSAR技术是一种通过合成孔径雷达图像解算地形高程的测量方法，这种方法在研究地壳变形和地形特征等方面被广泛使用。然而，由于地形复杂导致的InSAR基线估计误差，一直是影响InSAR技术应用的瓶颈。本文提出了一种基于粗精度DEM的复杂地形InSAR基线估计方法，通过构建DEM与InSAR场之间的解析函数，实现了InSAR基线的估计。实验结果表明，该方法能够准确估计地形复杂地区的InSAR基线，提高InSAR技术在复杂地形下的应用。
关键词：InSAR技术；基线估计；DEM；复杂地形；解析函数
Abstract
InSARtechnologyisameasurementmethodforsolvingterrainheightthroughsyntheticapertureradarimages.Thismethodiswidelyusedinthestudyofcrustaldeformationandterraincharacteristics.However,theInSARbaselineestimationerrorcausedbycomplexterrainhasalwaysbeenabottleneckaffectingtheapplicationofInSARtechnology.ThispaperproposesacomplexterrainInSARbaselineestimationmethodbasedonroughprecisionDEM,whichrealizestheestimationofInSARbaselinebyconstructingtheanalyticalfunctionbetweenDEMandInSARfield.TheexperimentalresultsshowthatthemethodcanaccuratelyestimateInSARbaselineincomplexterrainareas,andimprovetheapplicationofInSARtechnologyincomplexterrain.
Keywords:InSARtechnology;baselineestimation;DEM;complexterrain;analyticalfunction
1.引言
InSAR技术是一种通过合成孔径雷达（SAR）图像解算地形高程的测量方法，被广泛应用于测量地壳形变和地形特征等方面。然而，地形复杂导致的InSAR基线估计误差一直是限制InSAR技术应用的主要瓶颈，特别是在山区、林区等复杂地形的区域。
目前，已有许多研究针对地形复杂的情况提出了不同的基线估计方法。比如，基于像素间相位差的方法、基于相干地形复原（CohTec）的方法等等。然而，这些方法都存在一些问题，比如要求数据配准精度高、受采样靶场大小影响较大等。因此，如何提高InSAR技术在复杂地形下的应用已成为研究热点。
本文提出了一种基于粗精度DEM的复杂地形InSAR基线估计方法。该方法通过构建粗精度DEM与InSAR场之间的解析函数，将地形复杂的区域分解为多个简单区域进行估计，从而实现了InSAR基线的精准估计。接下来，将详细介绍该方法的主要思路和实现方法，并通过实验结果进行验证和分析。
2.方法
2.1算法思路
针对地形复杂的情况，本文采用一种基于粗精度DEM的InSAR基线估计方法。该方法的主要思路是通过将地形复杂的区域分解为多个简单区域进行估计，从而实现InSAR基线的准确估计。
具体来说，我们通过构建粗精度DEM与InSAR场之间的解析函数，将InSAR场分解为一个漂移项和一个局部残差项。其中，漂移项由全局DEM提供的高程信息引起，而局部残差项则由地形复杂性引起。
然后，我们利用局部残差项的多项式形式，将地形复杂的区域分解为多个简单区域。在每个简单区域内，我们仅利用该区域内的特征点进行InSAR基线的估计，从而避免了地形复杂引起的估计误差。
最后，我们将多个简单区域的InSAR基线进行累加，得到整个地形复杂的区域的InSAR基线。
2.2实现方法
具体而言，本文的基线估计方法包括以下几个步骤：
（1）基础差分处理
首先，我们使用两个SAR数据进行基础差分处理，得到差分干涉图（DifferentialInterferogram，简称DInSAR）。然后，我们用DInSAR的相位信息得到InSAR场。
其中，DInSAR的相位信息可以采用SqueeSAR等算法获得，从而得到精度更高的InSAR场。
（2）构建解析函数
我们将InSAR场分解为漂移项和局部残差项，其中漂移项由全局DEM提供的高程信息引起，局部残差项由地形复杂性引起。然后，我们将局部