1.3 本文需要解决的问题及研究工作
（1）、 系统全面的学习干涉SAR立体观测界面设计方法并根据其流程实现软件界面设计。
（2）、 利用可视化开发软件Java实现软件界面开发并进行集成及测试。
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2 星载干涉SAR信号处理的基本原理
2.1干涉SAR概述
合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)是以合成孔径雷达复数据提取的相位信息为信息源获取地表三维位置和形变信息的一项技术。InSAR 通过两副天线同时观测（单轨模式），或两次近平行的观测（重复轨道模式），获取地面同一景象的复图像对。由于目标与两天线位置的几何关系，在复图像上产生了相位差，形成干涉纹图。干涉纹图中包含了斜距向上的点与两天线位置差的精确信息。因此，利用传感器高度、雷达波长、波束视向及天线基线距的几何关系，可以精确地测量出图形上每一点的三维位置和形变信息。
干涉处理通过一个特殊的软件包来执行。如果软件包的名字和版本是已知的，数据集可以用同一个软件包来处理，来得到更多的结果分析。处理结果的质量主要取决于实际计算的算法。由于它的复杂性和数据集的尺寸，干涉处理是在计算的精度和速度间进行权衡。在存取上，三种基于强度值、复合值或信噪比的不同方法可以被使用。选择何种方法取决于存取的质量。此外，在存取过程中，用于采样差值可以有几种方法。在处理过程中的几个不同阶段可以应用不同的滤波方法。相位展开可能是整个干涉处理中最复杂的问题。为了解决这项艰巨的任务，现在已经提出了多种解决方案。为了估计处理的质量，每个加工步骤应被给予尽可能多的细节。
2.2 InSAR数据处理的流程
大部分的受支持的传感器来自星载系统，这十分符合逻辑，因为卫星数据是定期获取并且能覆盖全球。ERs-I/ERS-2图像支持所有软件包，而RADARSAT数据没有被全社会共同使用。处理机载数据，比处理卫星数据更加复杂，包括一些特定的非商业包。SIR-C/X-SAR 数据受一些INSAR软件的支持，因为这些数据集可以广泛的用于实现研究目的。
在具体的输入格式上，并没有明显的偏向。单看复杂（SLC）的数据支持所有商业包和大多数的非商业包。10包甚至都能够处理原始数据和SLC数据。
大多数软件包已经开发了新一代的数字高程模型(DEMS)。仅仅几个软件包不能计算DEMs，因为它们主要用于要求差分干涉的表层变化的研究。八个软件包计算所有的干涉产品，其中的七种软件包包括INSAR产品的地理编码。应当指出的是，产品例如一种差分干涉不需要包括INSAR软件包的自动程序就可以计算。通常情况下，为不同目的开发的模型已经在合成孔径雷达干涉中被采用。
经过查阅资料，以及老师指导，最后得出了一个通用的一般处理流程。其主要步骤包括：InSAR复图像对的输入，SAR 图像配准，共轭相乘，生成干涉图，滤波处理，
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去除平地效应，相位解缠，最终生成三维DEM。其中有些步骤可能需要通过迭代来精化处理结果，有些步骤在特殊情况下也可以省略，处理流程如图2.1所示。实际处理时，往往还要一定的地面控制点来计算有关的参数。
下面将对各步进行简要概述：
1) SAR 图像预滤波
由于两幅 SAR 图像多普勒中心频率和入射角的差异，导致两幅图像存在方位向和距离向的频谱偏移，预滤波处理可以滤除不重叠的谱段，只留下重叠谱段，提高图像对的相干性。SAR 图像预滤波包括方位向滤波和距离向滤波，一般在SAR 图像粗配准后进行，根据粗配准结果预滤波。若两幅 SAR 图像频谱偏移不大，可以不做滤波处理。
2) SAR 图像配准
由于两幅 SAR 图像成像轨道、视角或时间的偏差，在距离向和方位向都会存在一定的错位和扭曲，生成干涉图之前必须使同一场景的两幅复图像精确地对准，使得复图像对中同一位置的像素对应地表面的同一回波点。完成配准后，主图像和重采样后的辅图像共轭相乘，生成干涉图和相关系数图，干涉图的幅度图可以辅助 DEM 的生成，相关系数图可以作为相位解缠的质量图，指导相位解缠的路径或权值设置。 3) 干涉图滤波
干涉图中的噪声主要来源于地形、时间或基线失相关、热噪声、数据处理噪声等。噪声的存在使得干涉图信噪比降低，从而严重影响相位解缠的精度。最常用干涉图滤波方法有：多视平均法或中值滤波法、自适应滤波算法、圆周期中值滤波法等等。 4)去平地效应
干涉图随距离向位置的不同而引起相位变化，它不反映目标的高度变化，称为平地效应。由于平地效应常常会造成干涉条纹过密，给相位解缠带来困难，因此，在相位解缠前，需要先消除平地效应，得到反映地形高度变化的稀疏干涉条纹。 5) 相位解缠
由于复数对相位的周期性，干涉图中各点的相位值只能落入主值的范围内，只是真实相位的主值，要得到反映高程信息的真实相位值，必须对每个相位值加上整数倍，我们把由相位主值得到真实相位值的过程统称为相位解缠。
6) 生成三维 DEM
通过相位解缠得到反映地形高度的真实相位后，根据 InSAR 成像基本原理及坐标转换可得到相应的数字高程图(DEM)。
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单视复图像 单视复图像 复图像配准 预滤波处理 预滤波处理 共轭相乘 干涉相位图 滤波处理 去平地效应 相位解缠 生成三维DEM 6
图2.1 数据处理流程
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3 系统界面开发及开发语言介绍
3.1 Java界面开发工具
所谓可视化编程，就是指在软件开发过程中，用直观的具有一定含义的图标按钮、图形化的对象取代原来手工的抽象的编辑、运行、浏览操作，软件开发过程表现为鼠标点击按钮和拖放图形化的对象以及指定对象的属性、行为的过程。这种可视化的编程方法易学易用，而且大大提高了工作效率。
系统软件界面主要运用java编写的，下面先简要介绍一下java基本知识: 1)、java语言简介
Java语言的前身是Oak语言，这种语言一开始是作为消费电子产品的开发语言提出的，而java语言却是因为网络而发展起来的。
Java具有简单、面向对象、分布式、解译性、健壮性、安全性、架构中立性、可移植性、高效能、多线程、动态性等诸多优秀的特性，这使得java语言在诞生之日起就受到人们的广泛关注并随着技术的进步获得了巨大的发展。Java目前分化为3个版本：J2SE、J2EE和J2ME，而java2SDK的版本也已经发展到了1.5版本。
2)、java编程环境
Java程序需要在Java虚拟机上运行，Java虚拟机是Java程序的运行平台。Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，因此只要实现了Java虚拟机，Java程序就可以在任何平台上运行。
Java2SDK是Sun公司免费提供开发工具，java2SDK包括Java程序开发包和Java程序运行环境。Java2SDK还提供了用手调试的工具jdb。
Java源代码可以用任何文本编辑器编辑。Java程序可以分为两类，一类是Application，另一类是Applet。Application必须有一个main方法作为程序入口，而Applet则通过继承Applet实现。
3)、java基本语法
数据类型指的是一组性质相同的值的集合以及定义与这个值集合上的一组操作的总称。Java的简单数据类型包括字符型、整形、浮点型和布尔型。
运算符是对进行特定类型运算的符号。Java提供的运算符包括算术运算符、位运算符、赋值运算符、关系运算符、布尔运算符、条件运算符等。
表达式是变量、常量、运算符、方法调用的序列，它执行这些元素指定的计算并返回某个值。对一个表达式进行运算时，要按运算符的优先顺序从高到低进行，同级的运算符则按从左到右的方向进行。
与大多是语言一样，Java中程序流程控制有循环、分支、break个continue、方法返回和例外等。
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