一种附加DEM约束的SAR偏移量三维形变估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种附加DEM约束的SAR偏移量三维形变估计方法及系统，属于地表三维形变监测技术领域，能够解决现有技术中仅使用单轨SAR数据无法估计三维形变位移的问题。所述方法包括：获取监测区域的两景SAR数据，并对两景SAR数据进行预处理，得到两景单视复数图像；计算两景单视复数图像中监测区域地表的二维形变位移；所述二维形变位移包括方位向形变位移和视线向形变位移；根据监测区域的外部DEM和二维形变位移，建立由二维形变位移估算三维形变位移的观测方程；所述三维形变位移包括在北方向、东方向和天顶方向上的形变位移；对观测方程进行参数估计，获得监测区域的三维形变位移。本发明专利技术用于地质灾害的监测。本发明专利技术用于地质灾害的监测。本发明专利技术用于地质灾害的监测。

【技术实现步骤摘要】
一种附加DEM约束的SAR偏移量三维形变估计方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种附加DEM约束的SAR偏移量三维形变估计方法及系统，属于地表三维形变监测


技术介绍

[0002]合成孔径雷达干涉测量(InSAR)由于其高精度、高分辨率、全天候等优点已广泛应用于滑坡、地震、火山等地质灾害的形变监测。InSAR可以在有利条件下以几十米到米级的空间分辨率和厘米到毫米级的精度监测沿视线(LOS)方向的形变位移。但是，传统的合成孔径雷达干涉测量方法在植被稠密和大梯度位移区域存在快速去相干的限制，使其仅适用于植被稀疏、移动缓慢的滑坡监测。当滑坡运动太快而无法用干涉合成孔径雷达方法测量时，SAR偏移跟踪方法是一种有效的替代方法。这种方法通过振幅信息互相关的两幅SAR图像，实现雷达方位向和视线向上的二维形变位移测量，精度大约为1/10～1/30像素。
[0003]三维形变场可以为理解活动滑坡的类型、破坏模式和地下滑动几何形状提供特殊的线索。滑坡活动部分的二维形变位移可以通过使用单轨道SAR数据的偏移量跟踪方法来估计，这使得使用来自具有不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种附加DEM约束的SAR偏移量三维形变估计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤11、获取监测区域的两景SAR数据，并对所述两景SAR数据进行预处理，得到两景单视复数图像；步骤12、计算所述两景单视复数图像中监测区域地表的二维形变位移；所述二维形变位移包括方位向形变位移和视线向形变位移；步骤13、根据监测区域的外部DEM和所述二维形变位移，建立由二维形变位移估算三维形变位移的观测方程；所述三维形变位移包括在北方向、东方向和天顶方向上的形变位移；步骤14、对所述观测方程进行参数估计，获得监测区域的三维形变位移。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤12具体包括：利用SAR偏移量跟踪方法计算所述两景单视复数图像中监测区域地表的二维形变位移。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤12具体包括：对所述两景单视复数图像进行正射校正和精配准，得到校正后图像；计算所述校正后图像中监测区域地表的二维形变位移。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤13具体包括：根据监测区域的外部DEM和所述二维形变位移，并增加DEM约束条件，获取所述二维形变位移和所述三维形变位移的几何关系式；所述几何关系式为：式中，θ和为SAR卫星的入射角，α为SAR卫星飞行方位角，D
N
、D
E
和D
U
分别为在北方向、东方向、天顶方向的形变位移，和分别为地形高程H在北方向(Y)和东方向(X)的一阶导数，D
SR
和D
AZI
为在雷达的视线向和方位向的形变位移观测值，Δ
SR
和Δ
AZI
分别为相应的视线向和方位向形变位移观测误差；将所述几何关系式转化成矩阵形式，得到观测方程；所述观测方程为：AX＝L+ΔL；式中，为设计矩阵，中D
N
、D
E
和D
U
分别为在北方向、东方向和天顶方向的三维形变位移，L＝[D
SR D
AZI 0]
T
中D
SR
和D
AZI
为在雷达的视线向和方位向形变位移观测值，ΔL＝[ΔD
SR ΔD
AZI 0]为在雷达的视线向和方位向形变位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵超英，刘晓杰，陈恒祎，陈立权，严明，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：