自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接方法及系统技术方案

技术编号:23315065 阅读:54 留言:0更新日期:2020-02-11 17:47
本发明专利技术提供了一种自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接方法及系统,考虑了地面沉降时间序列拼接中成像几何、空间覆盖度、时间匹配度三个方面的问题,在成像几何中,通过估算InSAR数据的垂直向形变,提高了InSAR监测结果的精度;针对多源InSAR数据集的空间覆盖范围和空间分辨率的不同,提出了构建空间格网的方法;考虑到空间参考的差异性,首次提出结合外部数据统一空间参考,以减小系统误差;并利用时间序列分解的思想,构建自适应时间序列模型,避免了普通拟合模型误差的引入,提高了拼接后数据的精度。本发明专利技术对多源InSAR监测结果的地面沉降时间序列数据大范围拼接的适用性强,拼接后数据精度明显提高。

Adaptive multisource InSAR monitoring land subsidence time series data splicing method and system

【技术实现步骤摘要】
自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接方法及系统
本专利技术涉及地面沉降时间序列数据处理领域,尤其涉及一种针对大范围多源InSAR监测结果的地面沉降时间序列数据自适应的拼接方法及其系统。
技术介绍
地面沉降是在自然和人为因素综合作用下由土体压缩引起的地面标高损失的环境地质现象,具有不可补偿的永久性环境和资源损失的特点,因此,研究地面沉降时序演化规律对于城市可持续发展是非常有必要的。随着遥感技术的进步,地面沉降监测技术进入了新的时代。目前,合成孔径雷达干涉测量技术(InterferometricSyntheticApertureRadar,InSAR)相比于水准测量、分层标、GPS测量等常规点、线观测监测方法,具有高精度、大范围、长时序、高形变敏感度的优点。特别是在缺乏地面监测点的条件下,InSAR技术监测形变是一种快速且经济的手段,在地面沉降监测领域应用广泛。特别是在Ferrettietal.(2000)提出了一种时序InSAR新技术——永久散射体干涉测量技术(PersistentScattererInterferometri本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接方法,其特征在于,所述方法包括:/nS1、基于获取的卫星数据,进行多源InSAR成像几何纠正,所述几何纠正中,仅求解垂直向形变;/nS2、确定多源InSAR监测结果的公共区域,构建空间格网,对所述几何纠正后的InSAR数据集进行重采样,获取多源InSAR空间格网数据集;/nS3、结合外部数据源,选取形变速率小于一阈值的所述空间格网中的网格作为参考格网,将多源InSAR数据集转化为相对于所述参考格网的时序形变;/nS4、将不同时序序列进行时间参考匹配,进行时间序列拼接,形成拼接后时序数据。/n

【技术特征摘要】
1.自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、基于获取的卫星数据,进行多源InSAR成像几何纠正,所述几何纠正中,仅求解垂直向形变;
S2、确定多源InSAR监测结果的公共区域,构建空间格网,对所述几何纠正后的InSAR数据集进行重采样,获取多源InSAR空间格网数据集;
S3、结合外部数据源,选取形变速率小于一阈值的所述空间格网中的网格作为参考格网,将多源InSAR数据集转化为相对于所述参考格网的时序形变;
S4、将不同时序序列进行时间参考匹配,进行时间序列拼接,形成拼接后时序数据。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1中,基于外部数据,以及LOS向形变数据,获取垂直向形变;所述外部数据包括全球定位数据或水准测量数据。


3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述外部数据用于获取垂直向形变量的运算常数。


4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S3中,所述参考格网为一个或多个所述空间格网中的网格。


5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S4中,所述时间参考匹配包括,针对不同时序序列:
S401、通过平稳性检验,保留非平稳序列数据;
S402、对保留的非平稳序列数据进行时间插值,获得间隔均匀的时序数据;
S403、基于所述间隔均匀的时序数据,构建自适应地面沉降时间序列模型:
Xt(沉降时序)=Tt(趋势项)+Rt(余项);
S404、若不同时序序列存在重叠时段,则直接构建不同时序序列的自适应地面沉降时间序列模型;若不同时序序列不存在重叠时段,则分别基于各时序序列构建的自适应地面沉降时间序列模型进行双向预测,重新构建重叠时段;
S405、确定重叠时段的拼接点,并拼接不同时序序列的自适应地面沉降时间序列模型。


6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述S405中,确定重叠时段的拼接点时,将待拼接的自适应地面沉降时间序列模型中的趋势项对应时间的形变差,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈蓓蓓宫辉力段利李小娟周超凡高明亮曹群
申请(专利权)人:首都师范大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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