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:

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
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
Филатов А.В. Применение многовременной радиолокационной съемки ALOS\PALSAR для обнаружения смещений земной поверхности в условиях Арктики // Журнал радиоэлектроники. № 2, 2016
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
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.

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

XV.A.496

Методы и алгоритмы обработки спутниковых данных