【技术实现步骤摘要】
一种基于时序InSAR技术的地表形变反演方法
本专利技术涉及地表形变监测领域，具体为一种基于时序InSAR技术的地表形变反演方法。
技术介绍
近年来，由地表形变引起的地质灾害受到广泛关注，其成因包括地壳运动、岩性、褶皱和断裂构造等外力作用的自然因素，以及由于地下水、矿物过量开采等人为因素。严重的地表形变会对社会、经济造成严重的损失，因此开展形变监测和反演具有重要的意义。传统地表形变的监测方法，尤其是地震同震形变场、城市地面沉降和矿区地表沉降多采用一、二等精密水准或者GNSS监测。精密水准测量适用于面积较小的工程测量范围，在早期的城市沉陷监测中得到了广泛应用，随着技术的发展，精度高、布网迅速和周期短的GNSS技术也被成功应用在形变监测中。但是无论水准测量技术还是GNSS技术，传统监测方法仍然存在着明显的缺陷，主要表现在(1)观测点容易受到损坏，造成后续观测成果缺失；(2)仅对点线进行观测，不能满足大范围监测要求。采用点线监测，通常需要进行内插以估算整体形变趋势，因此监测点的分布以及密度极大的影响了监测结果的精度和可靠性...
【技术保护点】
1.一种基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、地理编码及影像配准，利用外部DEM进行几何配准，基于影像的幅度及强度信息进行相关配准，利用增强谱分集的方法进行精配准；/nS2、生成差分干涉对；/nS3、选取PS点，分别利用影像强度和相位信息进行PS点的迭代选取；/nS4、时空解缠，在二维平面基础上增加时间维度，形成三维空间搜索路径，确定残差点进行三维解缠；/nS5、误差分离，针对分层大气和浮动大气，分别采用参数化和时空滤波的方式进行大气误差的分离。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、地理编码及影像配准，利用外部DEM进行几何配准，基于影像的幅度及强度信息进行相关配准，利用增强谱分集的方法进行精配准；
S2、生成差分干涉对；
S3、选取PS点，分别利用影像强度和相位信息进行PS点的迭代选取；
S4、时空解缠，在二维平面基础上增加时间维度，形成三维空间搜索路径，确定残差点进行三维解缠；
S5、误差分离，针对分层大气和浮动大气，分别采用参数化和时空滤波的方式进行大气误差的分离。
2.根据权利要求1所述的基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，其特征在于，所述步骤S1中利用外部DEM进行几何配准，具体地：
将外部DEM转换到主影像的影像坐标系下，建立查找表，然后通过卫星轨道参数计算出某一像素的位置，在主影像设置合适的窗口大小，均匀选取像素点，通过距离方程、多普勒方程、地球模型方程进行联立求解出像素点的坐标，反算这些像素点在副影像坐标系下的坐标；
利用Delaunay三角网内插，计算全部像素点的偏移量，利用最终的偏移量文件对副影像改正。
3.根据权利要求1所述的基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，其特征在于，所述步骤S1中基于影像的幅度及强度信息进行相关配准，具体地：
在主影像中选择合适的窗口，计算窗口的相干系数；
利用极大似然估计进行主副影像间的偏移量；
根据计算出的偏移量得到转换矩阵，进行副影像的配准，同时，确保达到0.05像元的配准精度。
4.根据权利要求1所述的基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，其特征在于，所述步骤S1中增强谱分集的精配准，具体地：
提取主影像和重采样后的副影像burst间的重叠区域；
主副影像干涉形成重叠区域的前后视图，再次干涉并滤波；
估计ESD相位和配准误差；
利用多项式拟合所有重叠区域偏差，计算方位向偏移量。
5.根据权利要求1所述的基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，其特征在于，所述步骤S2生成差分干涉对包括：
主影像和副影像形成的时间基线、空间基线以及频率基线是影响干涉效果的重要因素，为挑选最佳的公共主影像，需要使时序干涉图的相关系数之和达到最大：
式中，γ为相干系数，f(γt)，f(γB)，f(γDC)分别为时间基线系数、垂直基线系数和多普勒质心频率差系数，找到最佳主影像后形成干涉对；
外部DEM转到雷达坐标系下形成地形相位，干涉相位减去地形相位以及平地相位，形成差分干涉对。
6.根据权利要求1所述的基于时序InSAR技术的地表形变反演方法，其特征在于，所述步骤S3选取PS点包括：
利用振幅离差系数进行粗选，保留高于阈值的点目标；
通过差分干涉后的差分相位、滤波相位以...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博峰，柳虹宇，郭海京，瞿申润，高绵新，区永洪，王斌，岳志成，
申请(专利权)人：同济大学，广东省国土资源测绘院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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