Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"

XV.A.496

Анализ эффективности алгоритмов интерферометрической обработки комических радиолокационных данных дистанционного зондирования Земли с использованием эталонных высот рельефа местности

Сосновский А.В. (1), Коберниченко В.Г. (1)
(1) Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
Количественный анализ точности восстановления данных (о высотах рельефа земной поверхности, величинах смещения рельефа) алгоритмами интерферометрической обработки космических радиолокационных данных затруднён необходимостью иметь высокоточные эталонные данные, необходимостью проводить совмещение радиолокационных данных и эталона (регистрацию) и необходимостью разделения вклада в итоговое значение ошибки обработки, вносимого алгоритмами, используемыми на различных этапах интерферометрической обработки.
В качестве эталонных высотных данных могут выступать координаты пунктов государственных геодезической (ГГС), гравиметрической (ГГрС) и нивелирной (ГНС) сетей, регулярные (GRID) и нерегулярные (TIN) цифровые модели рельефа, массивы координаты отдельных точек местности (отметки высот цифровых топографических карт, точки планово-высотного обоснования).
Цели работы заключались в том, чтобы определить наиболее подходящий для оценивания эффективности алгоритмов интерферометрической обработки тип эталонных высотных данных, а также разработать методику сравнительного анализа эффективности этих алгоритмов (на примере алгоритмов развёртывания интерферометрической фазы и алгоритмов подавления фазового шума).
В ходе выполнения работы показано, что с точек зрения удобства совмещения съёмочных и эталонных данных и адекватности получаемых оценок для реализации методики сравнительного анализа эффективности наилучшим образом подходят эталонные данные в виде массива координат отметок высот цифровых топографических карт с дополнением их набором небольшого количества точек планово-высотного обоснования, уверенно опознаваемых как на радиолокационном изображении, так и на местности.
Разработана методика сравнительного анализа эффективности алгоритмов интерферометрической обработки (с позиции точности восстановления данных) с использованием предложенного эталона. Методика основана на обратном преобразовании эталонных координат отметок высот цифровых топографических карт в полётную систему координат радиолокатора с вычислением параметров преобразования на основе положений точек планово-высотного обоснования в обеих системах координат. Проведено тестирование полученной методики применительно к данным РСА ALOS-1 PALSAR в интерферометрическом режиме c использованием наземных эталонных данных для тестового полигона, расположенного в районе с разными типами подстилающих поверхностей.
Доклад подготовлен по итогам исследования, проведенного в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России (номер задания: 5.5901.2017/ИТР, номер для публикаций: 5.5901.2017/7.8).

Ключевые слова: интерферометрическая обработка, космические радиолокационные данные дистанционного зондирования Земли, анализ точности восстановления
Литература:
  1. I.R. Joughin, F. K. Li, S.N. Madsen, E. Rodrigues, R.M. Goldstein. Synthetic Aperture Radar Interferometry. IEEE Proc. 2000. Vol. 88, № 3, P. 333-382
  2. Дмитриев П.Н., Голубев В.И., Исаев Ю.С., Киселева Е.А., Михайлов В.О., Смольянинова Е.И. Некоторые проблемы обработки и интерпретации данных спутниковой радарной интерферометрии на примере мониторинга оползневых процессов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 130-142
  3. Филатов А.В. Применение многовременной радиолокационной съемки ALOS\PALSAR для обнаружения смещений земной поверхности в условиях Арктики // Журнал радиоэлектроники. № 2, 2016
  4. Сосновский А.В., Коберниченко В.Г. О точности цифровых моделей рельефа, полученных методом космической радиолокационной интерферометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 122-129
  5. Heshmat, S., Tomioka, S., Nishiyama, S. Performance Evaluation of Phase Unwrapping Algorithms for Noisy Phase Measurements // International Journal of Optomechatronics, 2014. Vol. 8 (4). P. 260-274.

Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных

61