一种岸边坡形变监测方法和装置、存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种岸边坡形变监测方法和装置、存储介质，包括：采用SAR系统在一次轨道运行过程中获取同一区域的主辅两幅影像；所述SAR系统利用角反射器对所述主辅两幅影像进行影像配准；所述SAR系统根据影像配准结果通过不同时相的影像得到角反射变化的区域的干涉形变相位；同时根据所述干涉形变相位，得到地面形变信息。采用本发明专利技术的技术方案，可以来灵活、方便、快速地获取水库沿岸形变信息。快速地获取水库沿岸形变信息。快速地获取水库沿岸形变信息。

【技术实现步骤摘要】
一种岸边坡形变监测方法和装置、存储介质


[0001]本专利技术属于环境监测
，尤其涉及一种岸边坡形变监测方法和系统、存储介质。

技术介绍

[0002]随着经济和技术水平的增长，建设了大量的水利设施，从而来发电灌溉和防止洪水灾害。修建大坝，将流水聚集形成人工湖泊由于地震和降雨等自然因素，使得水库周围的土地性质发生变化，有可能导致滑坡、泥石流等地质灾害的发生，危害人们的生产和生活。因此，对水库的库岸等区域进行长时间高精度的形变监测，实现提前预警和预防，及时采取措施，可以最大程度的减少不必要的损失。
[0003]对于岸边坡形变监测，目前采用星载SAR卫星进行测量技术，星载SAR卫星具有高精度、高效率、全天候、多功能等特点，获取形变信息时操作简单、可以自动化获取，并且可提供全球性或者区域性范围的变形监测网，在地质灾害监测中发挥了巨大的应用。但是，GNSS技术获取的地表信息是点位信息，不能反映观测目标的整体位移，该技术在获取大范围、高密度形变信息时，成本较高，而且在水库沿岸的监测精度和可靠性均有限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是，提供一种岸边坡形变监测方法和系统、存储介质，可以来灵活、方便、快速地获取水库沿岸形变信息。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0006]一种岸边坡形变监测方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、采用SAR系统在一次轨道运行过程中获取同一区域的主辅两幅影像；
[0008]步骤S2、所述SAR系统利用角反射器对所述主辅两幅影像进行影像配准；
[0009]步骤S3、所述SAR系统根据影像配准结果通过不同时相的影像得到角反射变化的区域的干涉形变相位；同时根据所述干涉形变相位，得到地面形变信息。
[0010]作为优选，SAR系统采用多轨移动方式获取同一区域的主辅两幅影像。
[0011]作为优选，步骤S2中的配准采用相干系数法，通过分级配准的策略，使配准结果达到亚像素级别。
[0012]作为优选，所述SAR系统为车载InSAR系统，车载InSAR系统通过非零空间基线形变监测模型对干涉形变相位进行计算得到地面形变信息。
[0013]作为优选，所述SAR系统为船舶载InSAR系统，船载InSAR系统通过船载双天线InSAR模式斜距差对干涉形变相位进行计算得到地面形变信息。
[0014]本专利技术还提供一种岸边坡形变监测装置，包括：
[0015]获取模块，用于采用SAR系统在一次轨道运行过程中获取同一区域的主辅两幅影像；
[0016]配准模块，用于所述SAR系统利用角反射器对所述主辅两幅影像进行影像配准；
[0017]计算模块，用于所述SAR系统根据影像配准结果通过不同时相的影像得到角反射变化的区域的干涉形变相位；同时根据所述干涉形变相位，得到地面形变信息。
[0018]作为优选，获取模块通过SAR系统采用多轨移动方式获取同一区域的主辅两幅影像。
[0019]作为优选，，配准模块采用相干系数法，通过分级配准的策略，使配准结果达到亚像素级别。
[0020]作为优选，所述SAR系统为车载InSAR系统，车载InSAR系统通过非零空间基线形变监测模型对干涉形变相位进行计算得到地面形变信息；或者所述SAR系统为船舶载InSAR系统，船载InSAR系统通过船载双天线InSAR模式斜距差对干涉形变相位进行计算得到地面形变信息。
[0021]本专利技术还一种存储介质，所述存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现所述的岸边坡形变监测方法。
[0022]本专利技术的岸边坡形变监测采用基于车
‑
船移动平台的InSAR观测方式，不同于星载SAR数据的获取,车
‑
船载SAR成像时天线俯角较小，在水库夹岸坡向处，不会因为坡度较大产生星载SAR影像数据中的叠掩现象。
附图说明
[0023]图1为本专利技术岸边坡形变监测方法的流程示意图；
[0024]图2为本专利技术“一发双收”模式示意图；
[0025]图3为本专利技术收发分置天线与目标点的几何关系；
[0026]图4为本专利技术真实情况和“理想”情况天线位置关系；
[0027]图5为本专利技术二维R
‑
D方程改进模型几何成像示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]实施例1：
[0030]如图1所示，本专利技术提供一种岸边坡形变监测方法，包括以下步骤：
[0031]步骤S1、采用SAR系统在一次轨道运行过程中获取同一区域的主辅两幅影像；
[0032]步骤S2、所述SAR系统利用角反射器对所述主辅两幅影像进行影像配准；
[0033]步骤S3、所述SAR系统根据影像配准结果通过不同时相的影像得到角反射变化的区域的干涉形变相位；同时根据所述干涉形变相位，得到地面形变信息。
[0034]作为本实施例的一种实施方式，SAR系统采用多轨移动方式获取同一区域的主辅两幅影像。
[0035]作为本实施例的一种实施方式，步骤S2中的配准采用相干系数法，通过分级配准的策略，使配准结果达到亚像素级别。
[0036]作为本实施例的一种实施方式，所述SAR系统为车载InSAR系统，车载InSAR系统通过非零空间基线形变监测模型对干涉形变相位进行计算得到地面形变信息。具体为：
[0037]SAR系统的成像几何过程为：通过小型SAR系统的固定基线的双天线同时向角反射器发射信号波，然后仅通过同一接收天线接收双天线的回波信息，经过影像的自聚焦后产生相应试验区的SAR影像，从中获取角反射器产生高度上形变前后的两次回波信号，并通过POS系统获取两次影像获取时的轨道信息以及SAR传感器的外方位元素，在进行差分干涉测量后获取到的干涉值相位由两部分组成：角反射器的形变量引起的相位变化、固定基线的偏移量引起的相位变化。为获取最终角反射器的形变量，需将固定基线的偏移量引起的相位误差值变化消除，从而可以建立起非零空间基线形变的模型。
[0038]根据电磁波传播的理论，当SAR传感器对角反射器进行成像时，微波的向后散射回波信息受多方面影响。SAR图像上的像素的复信号u可以表示为：
[0039][0040]其中，是复信号的相位值，u是幅度，r是从角反射器到SAR传感器的距离，λ是波长，是目标的散射相位的贡献值，假设来自不同成像轨道的SAR图像上的散射相位相同，则SAR干涉图可以通过两个SAR图像共轭相乘，所求得的干涉相位可以认为是地球平地相位地形相位形变相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种岸边坡形变监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、采用SAR系统在一次轨道运行过程中获取同一区域的主辅两幅影像；步骤S2、所述SAR系统利用角反射器对所述主辅两幅影像进行影像配准；步骤S3、所述SAR系统根据影像配准结果通过不同时相的影像得到角反射变化的区域的干涉形变相位；同时根据所述干涉形变相位，得到地面形变信息。2.如权利要求1所述的岸边坡形变监测方法，其特征在于，SAR系统采用多轨移动方式获取同一区域的主辅两幅影像。3.如权利要求2所述的岸边坡形变监测方法，其特征在于，步骤S2中的配准采用相干系数法，通过分级配准的策略，使配准结果达到亚像素级别。4.如权利要求3所述的岸边坡形变监测方法，其特征在于，所述SAR系统为车载InSAR系统，车载InSAR系统通过非零空间基线形变监测模型对干涉形变相位进行计算得到地面形变信息。5.如权利要求3所述的岸边坡形变监测方法，其特征在于，所述SAR系统为船舶载InSAR系统，船载InSAR系统通过船载双天线InSAR模式斜距差对干涉形变相位进行计算得到地面形变信息。6.一种岸边坡形变监测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于采用SAR系统在一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，马洪琪，肖海斌，程翔，陈鸿杰，曹学兴，周志伟，陈豪，赵富刚，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：