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机载SAR(Synthetic Aperture Radar)具有全天时、穿透性等特点,在地形测绘、地质勘探和灾害监测等领域具有广泛应用。然而,由于侧视成像,地形起伏容易引起透视收缩、叠掩和阴影等畸变,进而影响SAR影像的解译与应用。几何纠正目的就是降低或者消除这些几何畸变的影响,并对影像进行地理编码。与星载SAR影像相比,地形起伏对机载SAR影像的影响更大,而且机载平台运动不稳定,这些因素使得开展针对机载SAR影像几何纠正方法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。 本文开展了基于R-D模型、RPC模型和多项式模型的几何纠正方法的比较和改进工作。论文首先归纳总结了机载SAR影像的特点和几何纠正的流程,并分析了机载SAR影像几何定位模型的误差来源和几何纠正的精度评价指标;接着重点研究了基于R-D模型、RPC模型和多项式模型的几何纠正方法,并对这三种方法进行了改进;最后利用河南登封地区的机载SAR影像进行了算法验证,分析了这三种方法的优劣势和适用范围。 本文主要研究内容概括如下: (1)分析了机载SAR影像的R-D定位模型,实现了基于R-D定位模型的几何纠正方法;利用仿射变换对基于R-D模型的定位结果进行改进,通过降低R-D模型定位的误差,提高了定位精度。利用实测机载SAR数据对基于R-D模型的几何纠正算法进行了验证。 (2)分析了机载SAR影像的RPC定位模型,实现了基于RPC定位模型的几何纠正方法。利用R-D定位模型提供RPC模型所需的初始格网点坐标,并通过最小二乘方法求解RPC模型参数;利用仿射变换对基于RPC模型的定位结果进行精化处理。利用实测机载SAR数据对基于RPC模型的几何纠正算法进行了验证。 (3)分析了机载SAR影像的多项式定位模型,实现了基于多项式模型的几何纠正方法。为了降低几何纠正过程中对地面控制点的过多需求,利用区域网平差思想,对航带内影像进行控制点加密,减少了在几何纠正过程中对控制点数量过多的依赖。利用河南登封数据,对基于多项式模型的几何纠正方法进行了实验,并对结果进行分析;对基于多项式的区域网平差方法也进行了算法验证。