一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法，包括：S1、将N+1幅SAR影像配准到同一影像参考坐标系，生成M幅差分干涉图；S2、生成虚拟干涉图与原始干涉图合并，并将合并后的干涉图分成多个子集；S3、针对每个干涉图子集，采用MCF方法对相位进行解缠，采用ICA方法估计地形误差；S4、将所估计地形误差转换为下一个子集的地形误差相位，对下一个子集重复进行相位解缠和ICA地形误差估计操作；S5、将所有子集估计地形误差之和与原始DEM相加即为精化后的高程模型。与现有技术相比，本发明专利技术基于整数组合与ICA地形误差估计，能提高干涉图解缠精度，并能抑制大气延迟与非模型化误差对地形误差估计的影响，能够高效、可靠地精化地表高程模型。地表高程模型。地表高程模型。

【技术实现步骤摘要】
一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法


[0001]本专利技术涉及合成孔径雷达干涉测量
，尤其是涉及一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法。

技术介绍

[0002]数字高程模型(DEM)是智慧城市建设的重要基础，高精度城市DEM可被用于城市交通规划、洪涝灾害预警以及居住环境分析等。目前城市DEM可通过倾斜摄影测量和LiDAR技术获取，然而这些技术存在覆盖范围小、成本高或受天气影响等局限。合成孔径雷达干涉测量(Interferometric synthetic aperture radar,InSAR)作为一种星载微波雷达对地观测技术，具有覆盖范围广、空间分辨率高、成本低、能穿透云雨等特点，可用于大范围城市三维模型重建。
[0003]InSAR技术的原理是通过卫星天线重复接收地面同一地区的雷达回波信号，以两次成像获取的干涉相位图信号来反演地表形变和地形信息。近年来发展的时序InSAR则利用多次成像获取多次时间间隔的相位差分影像，在中低分辨率DEM(如SRTM，ASTER GDEM)的基础上，通过地形误差相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法，其特征在于，包括：S1、将N+1幅SAR影像配准到同一影像参考坐标系，考虑失相干噪声的影响设置时空基线阈值生成M幅差分干涉图；S2、采用整数组合的方法生成虚拟干涉图并与原始干涉图合并，按照垂直基线绝对值大小将合并后的干涉图分成多个子集；S3、针对每个干涉图子集，采用MCF方法对相位进行解缠，采用ICA方法估计地形误差；S4、将所估计地形误差转换为下一个子集的地形误差相位，对下一个子集重复步骤S2进行相位解缠和ICA地形误差估计操作；S5、将所有子集估计地形误差之和与原始DEM相加即为精化后的高程模型。2.根据权利要求1所述的一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法，其特征在于，所述的步骤S1将外部中低分辨率DEM通过地理编码转换到SAR影像参考坐标系下，并且通过空间插值获得SAR影像像元的对应地形高程数据h，将初始形高程数据h与干涉图做差分生成M幅差分干涉图。3.根据权利要求1所述的一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法，其特征在于，所述的步骤S2中将M幅差分干涉图相位两两组合生成虚拟干涉图，虚拟干涉图相位及对应干涉图垂直基线为：及对应干涉图垂直基线为：式中，为组合生成的虚拟干涉图，为虚拟干涉图垂直基线，W{
·
}为相位缠绕运算符，和为原始干涉图，和为原始干涉图对应的垂直基线，a和b为组合系数，在此基础上，合并原始干涉图与虚拟干涉图生成新的干涉图集，即：系数，在此基础上，合并原始干涉图与虚拟干涉图生成新的干涉图集，即：式中，为合并后干涉图集，为对应的合并后干涉图垂直基线；对合并后的干涉图根据垂直基线的绝对值从小到大依次排序，按照预先设置的步长将和分为多个子集，即：分为多个子集，即：式中，为合并后干涉图子集，为对应的垂直基线子集，r为子集个数。4.根据权利要求3所述的一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法，其特征在于，所述的组合系数a和b控制干涉图组合导致的相位噪声水平放大，组合系数a和b的取值范围为{
‑
2,
‑
1,1,2}；同时，为了避免因a和b系数不同导致的重复组合，对于同一组干涉图和生成虚拟干涉图，只保留对应垂直基线大于等于0，且垂直基线绝对值
最小的虚拟干涉图；同时，设置时间基线阈值删除长首尾时间间隔过长的虚拟干涉图。5.根据权利要求1所述的一种基于整数组合的时序InSAR城市高程模型精化方法，其特征在于，所述的步骤S3具体包括：S31、采用MCF方法对干涉图子集进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁鸿俞，张磊，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：