基于高分辨率合成孔径雷达影像的角反射器绝对定位
2021-09-08宋瑞庆伍吉仓马明雷
宋瑞庆,伍吉仓,马明雷,张 香,李 陶
(1.同济大学测绘与地理信息学院,上海 200092;2.上海城建城市运营(集团)有限公司,上海 200023;3.武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉 430079)
星载合成孔径雷达(synthetic apertureradar,SAR)是20世纪50年代发展起来的一种主动式的微波成像系统,具有全天候、全天时、全球覆盖和高分辨率等独特优势。与光学遥感影像不同,SAR影像中同时包含相位和后向散射强度两类信息。时序干涉SAR测量技术(multi-temporal SARinterferometry,MTInSAR)利用同一地区多景重复轨道SAR影像间的干涉相位时间序列提取高精度、大面积的连续地表高程和形变信息,已广泛应用于各类地表形变监测中[1-3]。尽管MTInSAR技术能够获取毫米级的视线向形变信息,但在SAR影像中相干点的定位精度只有米级或更差,严重限制了该技术在城市大型基础设施结构形变监测中的应用。为了正确解译MTInSAR技术获取的地面形变信息,基于SAR影像强度信息的像素点绝对定位问题一直备受关注。Curlander[4]最早根据SAR卫星成像几何提出了利用距离-多普勒(Range-Doppler,R-D)模型和地球椭球模型的SAR影像地理编码方法,并采用SEASAT SAR影像进行实验,但定位精度只有200 m。Schwabisch[5]采用数字高程模型(digital elevation model,DEM)优化了地球椭球模型,有效改善了R-D方法的定位精度。其后,周金萍[6]、杨杰[7]、袁修孝[8]等结合RadarSAT、ERS1、ENVISAT ASAR等卫星影像验证了R-D方法的定位效果,但由于早期SAR卫星轨道精度较差和系统测距精度不高等原因,定位精度只有米级。
随着星载SAR技术的发展,TerraSAR-X、COSMO-SkyMed和Sentinel-1A/B等卫星的轨道精度、测距精度和影像分辨率有了较大幅度的提升,为SAR影像中点目标的高精度绝对定位提供了数据支撑。……
