3D building reconstruction from high resolution multi-aspect interferometric synthetic aperture RADAR data:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
München
Verlag der Bayerischen Akademie der Wissenschaften
2013
Hannover Univ. |
| Schriftenreihe: | Wissenschaftliche Arbeiten der Fachrichtung Geodäsie und Geoinformatik der Leibniz Universität Hannover
306 Deutsche Geodätische Kommission bei der Bayerischen Akademie der Wissenschaften Reihe C, Dissertationen ; 708 |
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|---|---|
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ABSTRACT IX
KURZFASSUNG XI
ABBREVIATIONS XIII
SYMBOLS XV
1 INTRODUCTION I
I. I MOTIVATION I
1.2 STATE OF THE ART 2
1.2.1 ANALYSIS OF BUILDING SIGNATURE 2
1.2.2 DETECTION AND RECONSTRUCTION OF BUILDINGS 4
1.3 CONTRIBUTION OF THIS THESIS 10
1.4 STRUCTURE OF THIS THESIS 11
2 BASICS OF IMAGING
RADAR 13
2.1 PRINCIPLE 13
2.1.1 REAL APERTURE RADAR 13
2.1.2 SYNTHETIC APERTURE RADAR 15
2.1.3 SAR IMAGE FORMATION 16
2.1.4 SAR IMAGING MODES 18
2.2 IMAGING PROPERTIES 22
2.2.1 RADIOMETRIC PROPERTIES 23
2.2.2 GEOMETRIC PROPERTIES AND INFLUENCE ON RADIOMETRY 29
2.3 SENSOR SYSTEMS 32
2.3.1 SPACEBORNE SENSORS 32
2.3.2 AIRBORNE SENSORS 33
3 BUILDINGS IN MULTI-ASPECT INSAR
DATA 35
3.*L BASICS OF BUILDING SIGNATURE 35
3.1.1 MAGNITUDE SIGNATURE 35
3.1.2 PHASE SIGNATURE 37
3.2 INFLUENCE OF SAR SENSOR AND SAR PROCESSING 39
3.2.1 SAR SENSOR PARAMETERS 40
3.2.2 SAR PROCESSING PARAMETERS 42
3.3 INFLUENCE OF BUILDING GEOMETRY 44
3.3.1 3D SHAPE 44
3.3.2 POSITION AND ORIENTATION 50
3.4 SUMMARY 56
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VI
CONTENT
4 RECONSTRUCTION OF BUILDINGS 57
4.1 BUILDING MODELLING 57
4.1.1 GEOMETRIC BUILDING CONSTRAINTS 57
4.1.2 INSAR SPECIFIC
CONSTRAINTS 58
4.2 OVERVIEW OF BUILDING RECONSTRUCTION APPROACH 59
4.3 COREGISTRATION 61
4.4 LAND COVER CLASSIFICATION OF INSAR DATA 61
4.4.1 FEATURE LAYERS 62
4.4.2 CLASSIFICATION PROCESS 64
4.5 CALCULATION OF INTERFEROMETRIC HEIGHTS 67
4.6 EXTRACTION OF BUILDING FEATURES 71
4.6.1 GENERATION OF PRIMITIVES 71
4.6.2 FILTERING OF PRIMITIVES 74
4.6.3 EXTRACTION OF BUILDING PARAMETERS 76
4.7 SLANT TO GROUND AND GROUND TO SLANT PROJECTION 79
4.8 GENERATION OF BUILDING HYPOTHESES 81
4.8.1 BUILDING FOOTPRINT 82
4.8.2 BUILDING HEIGHTS 85
4.9 SIMULATION OF INSAR
PHASES 89
4.9.1 SIMULATION APPROACH 90
4.9.2 COMPARISON OF SIMULATED AND REAL INSAR
PHASES 97
4.10 SMART FILTERING OF MEASURED INSAR PHASES 100
4.10.1 FILTER APPROACH 101
4.10.2 COMPARISON OF FILTERED AND SIMULATED INSAR PHASES 104
4.11 POST-PROCESSING OF BUILDING HYPOTHESES 105
4.11.1 AMBIGUITY OF GABLE- AND MONOPITCH-ROOFED BUILDING RECONSTRUCTION
106
4.11.2 CORRECTION OF UNDERESTIMATED BUILDING HEIGHTS 108
4.11.3 CORRECTION OF EXTENDED RIGHT-ANGLED
FOOTPRINTS 109
4.11.4 DETERMINATION OF FINAL 3D BUILDINGS 110
*
5 RESULTS 111
5.1 TEST DATA III
5.1.1 TEST SITE III
5.1.2 INSAR DATA 112
5.1.3 REFERENCE DATA 112
5.2 RESULTS OF PRE-PROCESSING 113
5.2.1 COREGISTRATION 114
5.2.2 CALCULATION OF INTERFEROMETRIC HEIGHTS 114
5.2.3 LAND COVER CLASSIFICATION 115
VII
5.3 RESULTS OF BUILDING
RECONSTRUCTION 116
5.3.1 RESULTS OF EXTRACTING BUILDING FEATURES 116
5.3.2 RESULTS OF GENERATING BUILDING HYPOTHESES 118
5.4 DISCUSSION 126
6 SUMMARY AND OUTLOOK 129
6.1 SUMMARY 129
6.2 OUTLOOK 131
REFERENCES 133
DANKSAGUNG 143
CURRICULUM VITAE 145
|
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