星载InSAR在地形测绘中的误差来源分析

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0344

测绘通报 ›› 2017, Vol. 0 ›› Issue (11): 37-41,50.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0344

星载InSAR在地形测绘中的误差来源分析

李涛, 唐新明, 高小明, 陈乾福

国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心, 北京 100048

收稿日期:2017-09-06 修回日期:2017-10-01 出版日期:2017-11-25 发布日期:2017-12-07
作者简介:李涛(1987-),男,博士,工程师,主要从事InSAR地形测绘的相关研究,包括SAR卫星测绘指标的论证、InSAR地形测绘的数据处理算法研究、SAR卫星几何检校与干涉测量检校算法研究等。E-mail:lit@sasmac.cn
基金资助:
国家重点研发计划（2017YFB0502700）；国家民用航天计划（D010102）；国家基础测绘科技计划（2016KJ0204；2017KJ0204）；测绘地理信息公益性行业科研专项经费（201512022）；国网北京经济技术研究院自主投入科技项目

Spaceborne InSAR Topographic Surveying and Mapping Error Sources Analysis

LI Tao, TANG Xinming, GAO Xiaoming, CHEN Qianfu

Satellite Surveying and Mapping Application Center, National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation, Beijing 100048, China

Received:2017-09-06 Revised:2017-10-01 Online:2017-11-25 Published:2017-12-07

摘要/Abstract

摘要： 合成孔径雷达干涉（InSAR）技术是最有效的测图手段之一，然而InSAR地形测绘过程中极易受到各类误差的影响。本文探讨了国产SAR卫星无法业务化干涉的主要原因，并从卫星的干涉几何出发，研究了InSAR在地形测绘中的误差来源，研究表明，主星定轨误差、斜距测量误差、基线测量误差以及相位误差是地形测绘中的一级误差源。最终对一级误差带来的高程误差进行了定量分析，并对部分一级误差进行了分解，定位了二级误差源。

关键词: InSAR, 卫星测绘, DEM

Abstract: Synthetic aperture radar interferometric is one of the most efficient methods in global surveying and mapping(SAM) applications.Howerer,InSAR is easily affected by kinds of error sources in SAM applications.In this paper,We discuss the reason why domestic SAR satellites fail to provide interferograms operationally. Then we provide the error sources given the interferometric geometry. The first-level error sources of InSAR are defined as master orbital error,slant range error,baseline vector error as well as unwrapped phase error. The error sources are decomposed so that the errors of the second-lever are revealed and analyzed in the paper.

Key words: InSAR, satellite surveying and mapping, DEM

中图分类号:

P237

李涛, 唐新明, 高小明, 陈乾福. 星载InSAR在地形测绘中的误差来源分析[J]. 测绘通报, 2017, 0(11): 37-41,50.

LI Tao, TANG Xinming, GAO Xiaoming, CHEN Qianfu. Spaceborne InSAR Topographic Surveying and Mapping Error Sources Analysis[J]. 测绘通报, 2017, 0(11): 37-41,50.

参考文献

[1] GRAHAM L C.Synthetic Interferometer Radar for Topographic Mapping[J].Proceedings of the IEEE,1974,62(6):763-768.
[2] USGS.Shuttle Radat Topography Mission[EB/OL].(2014-07-16)[2015-07-16].http://srtm.usgs.gov/mission.php.
[3] BUCKREUB S.TerraSAR-X/TanDEM-X Mission Overview[C]//Proceedings of the TerraSAR-X/TanDEM-X Science Meeting. Oberpfaffenhofen:[s.n.],2016.
[4] KRIEGER G,MOREIRA A,FIEDLER H,et al.TanDEM-X:A Satellite Formation for High-resolution SAR Interferometry[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2007,45(11):3317-3341.
[5] 张磊,伍吉仓,陈艳玲.InSAR高程模型及其精度分析[J].武汉大学学报(信息科学版),2007,32(2):108-122.
[6] 张永俊.星载分布式InSAR系统的误差分析与DEM精度提高方法研究[D].长沙:国防科学技术大学,2011.
[7] HANSSEN R F.Radar Interferometry:Data Interpretation and Error Analysis[M].[S.l]:Springer,2001.
[8] ROSSI C,RODRIGUEZ GONZALEZ F,FRITZ T,et al.TanDEM-X Calibrated Raw DEM Generation[J].ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,2012,73(9):12-20.
[9] HUESO G J,WALTER A J M,BACHMANN M,et al.Bistatic System and Baseline Calibration in TanDEM-X to Ensure the Global Digital Elevation Model Quality[J].ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,2012,73(3):3-11.
[10] SCHWERDT M,GONZALEZ J H,BACHMANN M,et al.In-orbit Calibration of the TanDEM-X System[C]//Geoscience and Remote Sensing Symposium.Vancouver:IEEE,2011:2420-2423.
[11] 李世强,禹卫东.分布式卫星SAR相位同步的实现方案及实验验证[J].电子与信息学报,2012,34(2):356-360.
[12] GONZÁLEZ J H,BACHMANN M,KRIEGER G.Development of the TanDEM-X Calibration Concept:Analysis of Systematic Errors[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2010,48(2):716-726.
[13] MARTONE M,BRÄUTIGAM B,RIZZOLI P,et al.Coherence Evaluation of TanDEM-X Interferometric Data[J].ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,2012,73(6):21-29.
[14] ZEBKER H A,VILLASENOR J.Decorrelation in Interferometric Radar Echoes[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,1992,30(5):950-959.
[15] 杨娟.高保相毫米波干涉SAR技术研究[D].成都:电子科技大学,2012.

星载InSAR在地形测绘中的误差来源分析

Spaceborne InSAR Topographic Surveying and Mapping Error Sources Analysis

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	周志伟, 程翔, 周伟, 郝卫峰, 肖海斌, 陈鸿杰, 杨魁. 地基SAR在滑坡形变监测中的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 60-63.
[2]	葛鹏飞, 刘辉, 陈蜜, 李昱, 丁瑞力, 刘菲. 时序InSAR监测京雄城际铁路河北段地面沉降[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 64-70.
[3]	史健存, 杨泽发, 吴立新. 优化先验模型参数的矿区多轨InSAR三维形变监测[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 71-77.
[4]	兰进京, 曲逸穹, 都伟冰, 高鑫, 马丹丹, 郑岩超. 典型矿业城市地表形变遥感监测及沉降特征分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 98-103.
[5]	朱邦彦, 唐超, 任志忠, 马状, 张琪, 李云. 基于PS-InSAR技术的珠海市地表形变监测与驱动力分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 108-113.
[6]	张家勇, 邹银先, 刘黔云, 张楠, 龚伟, 李康伦. 利用时序InSAR进行毕节市潜在滑坡识别与形变监测[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 121-124.
[7]	曾学宏, 赵义花. 利用SBAS-InSAR技术分析西宁市地面沉降监测及驱动因素[J]. 测绘通报, 2022, 0(6): 137-142.
[8]	张玉鹏, 张永红, 刘青豪. 利用GRACE数据进行京津冀地区地面沉降与地下水耦合分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(5): 89-94,125.
[9]	李佳豪, 周吕, 马俊, 杨飞, 咸凌霄. 利用PS-InSAR技术进行城市地铁沿线形变监测与机理分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 20-25.
[10]	刘卓, 李佳, 张翔, 郭磊, 刘艳阳, 徐浩栋, 顾云杨, 陈重华. 利用TanDEM-X影像和ICESat-2高程数据获取南极高精度数字高程模型[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 72-76.
[11]	逯中香, 樊彦国, 李国胜. 利用稀少卫星影像控制点生产1:10 000 DOM——以阿拉善盟测区为例[J]. 测绘通报, 2022, 0(3): 138-142,156.
[12]	宁婷, 崔伟, 马晓勇. 基于均值变点法提取地形起伏度的影响因素分析——以黄河流域(山西段)为例[J]. 测绘通报, 2022, 0(2): 159-163.
[13]	黄佳宾, 郭云开, 罗伟茂. 利用Sentinel-1监测武汉市地面沉降[J]. 测绘通报, 2021, 0(9): 53-58.
[14]	马顶, 赵尚民, 程维明. 基于LROC NAC影像的高分辨率连续DEM数据制作[J]. 测绘通报, 2021, 0(9): 93-97.
[15]	罗为东, 甘淑, 袁希平, 高莎. 恐龙谷南缘微地貌地形特征要素提取及分析[J]. 测绘通报, 2021, 0(8): 48-54.