近日，我校数字孪生水利高等研究院刘辉副教授团队在InSAR领域取得重要进展，研究论文被国际顶级期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》（TGRS，中科院一区，影响因子7.5）接收，充分展示了团队在InSAR领域的研究深度，该成果为水利工程安全监测精度的提升迈出了坚实的一步。

TGRS论文：“A Robust InSAR U-Shaped Multibaseline Phase Unwrapping Algorithm with Extended Margolus Automata”

图1 论文封面

作为多基线合成孔径雷达干涉测量（InSAR）的核心步骤，多基线相位解缠（MBPU）始终面临着噪声挑战。论文针对InSAR多基线相位解缠鲁棒性不足的问题，提出一种新的具有扩展Margolus元胞自动机的U形鲁棒InSAR 多基线相位解缠算法（图2）。

图2 算法流程图

该算法分为两个阶段：PIP模型U形求解和扩展Margolus元胞自动机（EMA）噪声鲁棒性处理。首先，建立了模糊数的N维标准离散优化模型，并以U形方式求解了维数最大程度降低的N维离散模型。然后，在相位解缠（PU）中首次引入EMA来处理离散解，从而提高了噪声对空变噪声的鲁棒性，最终实现了PU。与最小费用流（MCF）、聚类分析（CA）和两阶段规划方法（TSPA）相比，在干涉图信噪比（SNR）为3和4 dB的条件下进行了两组PU实验。结果显示，与单基线相位解缠的主流算法MCF和多基线相位解缠TSPA相比，本算法的RMSE分别降低了63.7%和14.6%、63.2%和31.3%，证明了本算法的有效性和噪声鲁棒性。

图3 不同算法的水平剖面和垂直剖面图。(a)干涉图的水平线和垂直线; (b) 垂直线A不同算法的垂直剖面; (c) 垂直线B不同算法的垂直剖面; (d) 水平线C不同算法的水平剖面; (e) 水平线D不同算法的水平剖面。

图4 不同算法的水平和垂直剖面。 (a)水平线A处不同算法的水平剖面图; (b)水平线B处不同算法的水平剖面; (c)垂直线C处不同算法的垂直剖面图; (d)垂直线D处不同算法的垂直剖面图。

论文链接：

https://doi.org/10.1109/TGRS.2024.3503778

期刊简介：

《IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING》（TGRS）是由电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE）地球科学与遥感学会（Geoscience and Remote Sensing Society, GRSS）出版的旗舰期刊（中国科学院一区，影响因子7.5），该期刊专注于发表高质量的原创研究论文，重点介绍应用于感知陆地、海洋、大气和空间的科学和工程理论、概念和技术，以及这些信息的处理、解释和传播。该期刊发表技术论文，揭示了新的方法论进展和重要研究。实验数据必须完整，并清楚地描述实验装置、方法和相关实验条件。

期刊官方网站：

https://ieeexplore.ieee.org/xpl/RecentIssue.jsp?punumber=36

投稿链接：

http://mc.manuscriptcentral.com/tgrs