地基合成孔径雷达影像质量快速评价指标设计开题报告

1. 研究目的与意义

合成孔径雷达（synthetic aperture radar, sar）是一种高分辨率、二维成像的雷达，特别适用于大面积的地表成像，是雷达的一个重要发展方向。通过对目标区域获取的时间序列数据进行差分干涉处理获取形变信息，监测精度可以达到亚毫米级，并且可以对目标区域进行连续、重复地观测，结果实时处理，并提供监测预警。由于其传感器采用的主要波段为微波波段，因而具有很好的穿透性，能够穿透云雾、雨雪，具有全天候工作的能力，是变形检测的前沿技术和研究的热点。地基合成孔径雷达（ground based sar, gb-sar）和空基合成孔径雷达（air based sar, ab-sar）是insar的两个部分，gb-sar源自ab-sar技术。

地基合成孔径雷达系统能够对露天矿边坡、尾矿库坝坡、山体滑坡、大型建构筑物的变形、沉降等实施高精度、连续监测，对各种地质灾害进行预警预报，广泛用于重要工程的安全保障、健康评估和应急抢险。

地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar, gb-sar)干涉测量是近年来发展起来的地面主动微波遥感探测技术，通过对目标区域获取的时间序列数据进行差分干涉处理获取形变信息，监测精度可达到亚毫米级，并且可以对目标区域进行连续、重复地观测，结果实时处理，并提供监测预警。因此，开展地基合成孔径雷达技术在地质灾害和大型建筑等领域的应用研究具有十分重要的意义。

2. 研究内容和预期目标

研究内容

地基合成孔径雷达的基本原理是通过放置在地面或稳定物体上的轨道携带雷达天线运动，形成直线合成孔径，通过线性调频连续波技术获取观测区域的高分辨率二维图像。把同一目标区域在不同时间获取的sar复数图像结合起来，进行相位相减，可获得目标毫米级精度位移信息。由于gb-sar主要利用像元的相位观测值的变化来提取实际目标的变形信息，因此影像的质量会直接影响变形监测的精度。在变形监测过程中，影响观测精度的主要原因为大气扰动（如气温、气压和相对湿度的变化）的影响。总的来说，可以从以下方面评估gb-sar影像的质量

（1） 分辨率：影像的分辨率直接影响图像细节的表现，因此可以通过分辨率来评估影像的质量

3. 研究的方法与步骤

3.1研究方法

3.1.1 热信噪比（tsnr）计算方法

gb-sar影像的信噪比是反映影像质量的重要指标，表示图像中有效信息和噪声的比例。信噪比越高，图像质量越好，有效信息越清晰可见。影像的热信噪比（thermal signal-to-noise ratio，tsnr）是以分贝（db）为单位的信噪比指标，用于评估遥感热红外影像的质量和检测目标的能力，其计算公式如下：

4. 参考文献

[1] nolesini t, di traglia f, del ventisette c, et al. deformations and slope instability on stromboli volcano: integration of gbinsar data and analog modeling[j]. geomorphology, 2013, 180: 242-254.

[2] r#246;delsperger s, l#228;ufer g, gerstenecker c, et al. monitoring of displacements with ground-based microwave interferometry: ibis-s and ibis-l[j]. journal of applied geodesy, 2010, 4(1): 41-54.

[3] wang p, xing c, pan x, zhou x, shi b. microdeformation monitoring by permanent scatterer gb-sar interferometry based on image subset series with short temporal baselines: the geheyan dam case study[j]. measurement, 2021, 184: 109944.

5. 计划与进度安排

1、第01周～第02周，论文主题研究现状分析，毕业论文相关规定、规范和要求学习。该阶段与毕业实习同时进行。

2、第03周，继续完成毕业实习阶段布置的任务。汇报前期调研学习的成果。搜索大量相关参考文献，认真书写开题报告，并即时与导师沟通。

3、第04周～第05周，书写第一章绪论部分，主要论述设计背景和论文计划做的全部内容以及章节安排。