多轨道InSAR误差传递建模方法技术

本发明专利技术公开一种多轨道InSAR误差传递建模方法，包括:分别获取多轨道地表LOS向形变及方位向形变；建立多轨道LOS向形变和方位向形变与地表三维方向形变关系；建立形变关系方程组；建立地表垂直、东西和南北向与InSAR观测量的关系，得到关系函数；根据关系函数构建偏微分方程；建立系统误差传递模型；基于系统误差传递模型和因忽略南北向解算地表二维形变算法导致的系统误差构建综合系统误差传递模型；考虑多轨道InSAR观测量之间的相关性并结合标准差评价的随机误差，建立多轨道LOS向和方位向形变误差向地表三维形变传递的随机误差传递模型，联合系统误差和随机误差传递模型得到多轨道InSAR的误差传递模型。达到准确计算地表三维形变误差的目的。表三维形变误差的目的。表三维形变误差的目的。

【技术实现步骤摘要】
多轨道InSAR误差传递建模方法


[0001]本专利技术涉及微波遥感测量领域，具体地涉及一种多轨道InSAR误差传递建模方法。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达干涉测量技术(Synthetic Aperture Radar Interferometry，简称InSAR)和多孔径SAR干涉测量技术(Multiple
‑
aperture SAR interferometry，简称MAI)不受天气条件限制可远距离非接触测量地表LOS向和方位向小量级形变，其具有空间分辨率高、精度高、监测区域广等优点。仅靠LOS向和方位向形变不能反映真实地表形变，三维方向即垂直向、东西向、南北向形变可以很好地评估地表形变程度，目前求解地表三维形变的方法主要是利用最小二乘法对多轨道InSAR观测的LOS向和方位向形变进行联合解算。该方法至少需要3个轨道的LOS向或方位向形变进行分解，这意味着不同LOS向和方位向的形变误差将以不同的比例传递到地表三维形变。LOS向和方位向形变误差的来源主要包括：相位失相干、观测时间不同步、卫星轨道和DEM不精确、大气对流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多轨道InSAR误差传递建模方法，其特征在于，包括:分别获取多轨道地表LOS向形变及方位向形变；根据SAR传感器侧视成像几何关系，建立LOS向形变和方位向形变与地表三维方向形变关系；根据LOS向形变与地表垂直和东西向的近似相等关系建立形变关系方程组；基于地表三维形变和形变关系方程组，建立地表垂直、东西和南北向与InSAR观测量的关系，得到关系函数；根据关系函数构建偏微分方程；根据地表三维形变关系与偏微分方程建立系统误差传递模型；基于系统误差传递模型和因忽略南北向解算地表二维形变算法导致的系统误差构建综合误差传递模型；考虑多轨道InSAR观测量之间的相关性并结合标准差评价的随机误差，建立多轨道LOS向和方位向形变误差向地表三维形变传递的随机误差传递模型，联合系统误差和随机误差传递模型得到多轨道InSAR的误差传递模型。2.根据权利要求1所述的多轨道InSAR误差传递建模方法，其特征在于，所述根据SAR传感器侧视成像几何关系，建立LOS向形变和方位向形变与地表三维方向形变关系为：感器侧视成像几何关系，建立LOS向形变和方位向形变与地表三维方向形变关系为：当方位向形变由MAI或OT技术获取时，上述表达式可写为：式中，Dl表示LOS向的形变；Da表示通过MAI或OT技术获得的方位向形变；Du表示地表垂直向的形变；De表示地面东西向的形变；Dn表示地面南北向的形变；上标A、D分别表示升轨和降轨的数据；θ表示雷达卫星入射角；α表示北向与雷达卫星飞行方向的顺时针方向夹角即方位角，α值从SAR数据文件中获得。3.根据权利要求2所述的多轨道InSAR误差传递建模方法，其特征在于，根据忽略南北向形变后LOS向形变与地表垂直和东西向的近似相等关系建立形变关系方程组中，形变关系方程组为：
4.根据权利要求3所述的多轨道InSAR误差传递建模方法，其特征在于，所述基于地表三维形变和形变关系方程组，建立地表垂直、东西和南北向与InSAR观测量的关系，得到关系函数，包括：假设在设定区域有两轨以上的InSAR观测数据，地表三维形变与InSAR测量数据的关系函数表示为：式中，m代表在该研究区域可用LOS向形变的个数；n代表在该研究区域可获得方位向形变的个数；利用加权最小二乘法获取地表三维形变表示为：D＝(A
T
·
P
·
A)
‑1·
A
T
·
P
·
L,式中，D表示地表三维形变，A表示利用m个LOS向数据和n个方位向数据获取设定区域三维形变时，三维形变、LOS向和方位向形变的关系矩阵，L表示LOS向形变和方位向形变所组成的列矩阵,P表示每次测量的权重组成的矩阵。5.根据权利要求4所述的多轨道InSAR误差传递建模方法，其特征在于，所述根据关系函数构建偏微分方程，包括：垂直向、东西向和南北向与所用InSAR观测量具有线性关系表示为：
F1表示垂直向形变关于所用LOS向形变和方位向形变的表达式；F2表示东西向形变关于所用LOS向形变和方位向形变的表达式；F3表示南北向形变关于所用LOS向形变和方位向形变的表达式；用微分方程定义系统误差得到偏微分方程为：du为垂直向函数增量，de为东西向函数增量，dn为南北向函数增量，d(l
i
)和d(a
v
)分别表示LOS向和方位向微分量，其中i＝1,
…
,m；v＝1,
…
,n。6.根据权利要求5所述的多轨道InSAR误差传递建模方法，其特征在于，所述根据地表三维形变关系与偏微分方程建立系统误差传递模型，包括：假设LOS向测量值的第k个像素点的系统误差为方位向测量值的第k个像素点的系统误差为系统误差传递模型为：式中，表示垂直向的系统误差，东西向的系统误差，南北向的系统误差，为垂直向形变关于所用LOS向和方位向第k个像素点形变的表达式；为东西向形变关于所用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐乐，姜志伟，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：