基于TerraSAR-X影像的城市建筑物的三維重建.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar，SAR)是20世紀(jì)50年代末研制成功的一種主動(dòng)式微波傳感器。由于外界環(huán)境對(duì)SAR觀測(cè)沒(méi)有影響，因此，它可以在任何環(huán)境、任何時(shí)間進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)，又由于SAR技術(shù)可以穿透植物和某些地面，所以，合成孔徑雷達(dá)技術(shù)在測(cè)繪、資源勘探、地質(zhì)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等許多的領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　在當(dāng)前世界各國(guó)城鎮(zhèn)化速度進(jìn)展加快、城市快速發(fā)展和不斷擴(kuò)張的形勢(shì)下，高分辨率的SAR對(duì)地觀測(cè)可以為

2、城區(qū)結(jié)構(gòu)的分析和城區(qū)實(shí)時(shí)變化的信息的提取供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。從城區(qū)環(huán)境中提取出建筑物在軍事監(jiān)視、追蹤、任務(wù)規(guī)劃、訓(xùn)練和損失估計(jì)方面具有重要的意義；在地圖繪制、土地使用調(diào)查和城市規(guī)劃等方面也得到廣泛應(yīng)用。特別地，隨著近年來(lái)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，自然資源配置、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注，這使得對(duì)城市地理環(huán)境變化信息的需求急劇增加，其中一個(gè)重要的需求就是對(duì)建筑物的三維重建。但是，早以前的SAR影像的分辨率較低，使得利用SAR影像進(jìn)行城市建筑物的三

3、維重建的研究受到了限制。
　　2007年德國(guó)TerraSAR-X高分辨率雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)射成功標(biāo)志著星載SAR進(jìn)入了一個(gè)全新時(shí)代，它具有重訪(fǎng)周期短、空間分辨率高、波長(zhǎng)短、多極化、多模式、高精度監(jiān)測(cè)地表微小形變等優(yōu)勢(shì)。所以研究利用高分辨率的TerraSAR-X影像進(jìn)行城市建筑物的三維重建具有很強(qiáng)的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要研究了利用TerraSAR-X高分辨率影像對(duì)西安城區(qū)建筑物進(jìn)行三維重建，并對(duì)生成的城市DEM的精度進(jìn)行

4、了評(píng)定。其主要內(nèi)容包括：
　　1、利用三幅2009年12月3日、2009年12月14日以及2009年12月25日獲取的TerraSAR-X影像進(jìn)行了西安市區(qū)建筑物三維重建的實(shí)驗(yàn)，利用兩兩干涉的方法，通過(guò)影像的配準(zhǔn)、去平地效應(yīng)、濾波、相位解纏、基線(xiàn)精化等一系列數(shù)據(jù)處理流程，獲取了西安城區(qū)四個(gè)研究區(qū)域的DEM，每一個(gè)研究區(qū)域生成三幅DEM。論文對(duì)GAMMA軟件處理TerraSAR-X影像時(shí)的一些參數(shù)的選擇也做了簡(jiǎn)單的說(shuō)明，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)

5、果進(jìn)行了分析。
　　2、城區(qū)的建設(shè)使得地表發(fā)生了較大的形變，形變相位會(huì)造成生成的DEM產(chǎn)生誤差；在城市建筑物密集、相鄰建筑物邊界高度跳躍性較大的區(qū)域也會(huì)使解纏結(jié)果出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致生成的DEM產(chǎn)生誤差。實(shí)驗(yàn)采用中值濾波的方法對(duì)獲得的DEM進(jìn)行了濾波，取得了較好的濾波效果。
　　3、為了減弱偶然誤差的影響，將每個(gè)研究區(qū)域的三幅DEM進(jìn)行了均值處理。
　　4、將每個(gè)研究區(qū)域的路面看做一個(gè)零基準(zhǔn)面，然后在每個(gè)研究區(qū)域的路面上選擇