一种地基合成孔径雷达大气补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种地基合成孔径雷达大气补偿方法。该方法通过地基合成孔径雷达获取目标监测区域的二维雷达复散射图像序列，进而获取第一PS点集，根据预设大气参数模型和第一PS点集的PS点干涉相位，通过估计大气误差相位对PS点干涉相位进行大气补偿，并确定残差相位阈值和累积形变阈值，以对第一PS点集进行筛选得到第二PS点集，进一步返回执行通过估计大气误差相位对PS点干涉相位进行大气补偿的操作，以获取新残差相位阈值，直至新残差相位阈值和残差相位阈值的比值超过预设变化量阈值。本发明专利技术的技术方案保证参与大气相位估计的PS点具有较高的稳定性，提高大气估计准确度，进而改善监测区域的形变反演精度。监测区域的形变反演精度。监测区域的形变反演精度。

【技术实现步骤摘要】
一种地基合成孔径雷达大气补偿方法


[0001]本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种地基合成孔径雷达大气补偿方法。

技术介绍

[0002]地表形变是许多重大灾害发生的直接原因，因此实时监测显得尤为重要，通过采用有效的监测手段准确获取形变信息，就可以提前预测灾害的发生，减小或避免技术经济损失。边坡形变监测雷达在地表形变监测发挥巨大作用。其中，采用地基合成孔径雷达（GB
‑
SAR）的局部近距离测量，适用于小规模监测，测量周期短，精度高，但是随着观测范围在方位向上的扩大，场景内环境更为复杂，特别是大气变化的影响将不可忽略，因此，大气相位校正已成为地基形变监测雷达必须面临和解决的重要问题。
[0003]目前，基于函数模型实现的GB
‑
SAR大气校正方法通常假设大气影响在空间上具有强相关性，即大气在空间是均匀的，此时利用稳定PS点干涉相位通过参数化模型方法完成大气相位补偿。但是，大气估计的准确度与PS点的质量存在很强的耦合性，如果较多的形变PS点作为样本点参与大气相位误差的估计，势必会造成大气相位估计偏差，进而影响形变反演精度和准确度。然而，在实际矿山边坡形变监测应用中，由于施工造成的大范围缓慢形变，该区域内的大部分目标点会呈现出与稳定PS点相似的特征，从而被认定为PS点参与大气相位估计和形变反演，最终导致大气相位估计偏差，影响形变反演精度。
[0004]专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：
[0005]缓慢形变区域内的大部分目标点会呈现出与稳定PS点相似的特征，从而被认定为PS点参与大气相位估计和形变反演，最终导致大气相位估计偏差，影响形变反演精度。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种地基合成孔径雷达大气补偿方法，以保证参与大气相位估计的PS点具有较高的稳定性，提高大气估计准确度，进而改善监测区域的形变反演精度。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种地基合成孔径雷达大气补偿方法，该方法包括：
[0008]通过地基合成孔径雷达获取目标监测区域的二维雷达复散射图像序列，并从所述二维雷达复散射图像序列中获取第一PS点集；
[0009]根据预设大气参数模型和所述第一PS点集的PS点干涉相位，通过估计大气误差相位对所述PS点干涉相位进行大气补偿，得到大气补偿残差相位；
[0010]根据所述大气补偿残差相位为所述第一PS点集确定残差相位阈值和累积形变阈值，并根据所述残差相位阈值和所述累积形变阈值对所述第一PS点集进行筛选得到第二PS点集；
[0011]根据所述第二PS点集的PS点干涉相位返回执行通过估计大气误差相位对所述PS点干涉相位进行大气补偿的操作，以获取新残差相位阈值，直至所述新残差相位阈值和所述残差相位阈值的比值超过预设变化量阈值。
[0012]根据本专利技术的另一方面，提供了一种地基合成孔径雷达大气补偿装置，该装置包
括：
[0013]第一PS点集获取模块，用于通过地基合成孔径雷达获取目标监测区域的二维雷达复散射图像序列，并从所述二维雷达复散射图像序列中获取第一PS点集；
[0014]大气补偿残差相位获取模块，用于根据预设大气参数模型和所述第一PS点集的PS点干涉相位，通过估计大气误差相位对所述PS点干涉相位进行大气补偿，得到大气补偿残差相位；
[0015]第二PS点集获取模块，用于根据所述大气补偿残差相位为所述第一PS点集确定残差相位阈值和累积形变阈值，并根据所述残差相位阈值和所述累积形变阈值对所述第一PS点集进行筛选得到第二PS点集；
[0016]大气补偿操作返回执行模块，用于根据所述第二PS点集的PS点干涉相位返回执行通过估计大气误差相位对所述PS点干涉相位进行大气补偿的操作，以获取新残差相位阈值，直至所述新残差相位阈值和所述残差相位阈值的比值超过预设变化量阈值。
[0017]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0018]至少一个处理器；以及
[0019]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0020]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的地基合成孔径雷达大气补偿方法。
[0021]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述的地基合成孔径雷达大气补偿方法。
[0022]本专利技术实施例的技术方案，通过地基合成孔径雷达获取目标监测区域的二维雷达复散射图像序列，并从二维雷达复散射图像序列中获取第一PS点集；根据预设大气参数模型和第一PS点集的PS点干涉相位，通过估计大气误差相位对PS点干涉相位进行大气补偿，得到大气补偿残差相位；根据大气补偿残差相位为第一PS点集确定残差相位阈值和累积形变阈值，并根据残差相位阈值和累积形变阈值对第一PS点集进行筛选得到第二PS点集；根据第二PS点集的PS点干涉相位返回执行通过估计大气误差相位对PS点干涉相位进行大气补偿的操作，以获取新残差相位阈值，直至新残差相位阈值和残差相位阈值的比值超过预设变化量阈值，解决了缓慢形变区域内与稳定PS点呈现相似特征的大部分目标点参与大气相位估计和形变反演，导致大气相位估计偏差，影响形变反演精度的问题，保证参与大气相位估计的PS点具有较高的稳定性，提高大气估计准确度，进而改善监测区域的形变反演精度。
[0023]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例一提供的一种地基合成孔径雷达大气补偿方法的流程图；
[0026]图2a为本专利技术实施例二提供的另一种地基合成孔径雷达大气补偿方法的流程图；
[0027]图2b为本专利技术实施例二提供一种地基合成孔径雷达大气补偿方法的应用流程图；
[0028]图3为本专利技术实施例三提供的一种地基合成孔径雷达大气补偿装置的结构示意图；
[0029]图4实现本专利技术实施例的地基合成孔径雷达大气补偿方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地基合成孔径雷达大气补偿方法，其特征在于，包括：通过地基合成孔径雷达获取目标监测区域的二维雷达复散射图像序列，并从所述二维雷达复散射图像序列中获取第一PS点集；根据预设大气参数模型和所述第一PS点集的PS点干涉相位，通过估计大气误差相位对所述PS点干涉相位进行大气补偿，得到大气补偿残差相位；根据所述大气补偿残差相位为所述第一PS点集确定残差相位阈值和累积形变阈值，并根据所述残差相位阈值和所述累积形变阈值对所述第一PS点集进行筛选得到第二PS点集；根据所述第二PS点集的PS点干涉相位返回执行通过估计大气误差相位对所述PS点干涉相位进行大气补偿的操作，以获取新残差相位阈值，直至所述新残差相位阈值和所述残差相位阈值的比值超过预设变化量阈值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过地基合成孔径雷达获取目标监测区域的二维雷达复散射图像序列，包括：通过地基合成孔径雷达获取所述目标监测区域的原始回波，利用雷达成像算法对所述原始回波进行处理得到所述二维雷达复散射图像序列。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述二维雷达复散射图像序列中获取第一PS点集，包括：确定各像素点在所述二维雷达复散射图像序列内的平均相关系数、各像素点在所述二维雷达复散射图像序列内的平均相对幅度以及所述二维雷达复散射图像序列对应时序复散射图像的幅度离差；从所述二维雷达复散射图像序列中筛选所述平均相关系数大于等于预设平均相关系数阈值的像素点作为第一候选PS点集；从所述第一候选PS点集中筛选所述平均相对幅度大于等于预设平均相对幅度阈值的像素点作为第二候选PS点集；从所述第二候选PS点集中筛选所述幅度离差小于等于预设幅度离差阈值的像素点作为所述第一PS点集。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定各像素点在所述二维雷达复散射图像序列内的平均相关系数、各像素点在所述二维雷达复散射图像序列内的平均相对幅度以及所述二维雷达复散射图像序列对应时序复散射图像的幅度离差，包括：根据所述二维雷达复散射图像序列，获取主雷达复散射图像、辅雷达复散射图像、各像素点的幅度值、各像素点的幅度时间序列；其中，所述主雷达复散射图像和所述辅雷达复散射图像为所述二维雷达复散射图像序列中的任意两个相邻图像；根据所述主雷达复散射图像和所述辅雷达复散射图像，确定目标像素点的相关系数，根据所述二维雷达复散射图像序列内目标像素点的各相关系数确定每个目标像素点的平均相关系数；根据所述各像素点的幅度值，确定目标像素点在所述二维雷达复散射图像序列内的幅度均值，以及全部目标像素点的平均幅度均值，根据所述幅度均值和所述平均幅度均值确定每个目标像素点的平均相对幅度；根据所述各像素点的幅度时间序列，确定各像素点幅度时间序列的标准差和均值，根据所述标准差和均值确定所述二维雷达复散射图像序列对应时序复散射图像的幅度离差。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设大气参数模型和所述第一PS点集的PS点干涉相位，通过估计大气误差相位对所述PS点干涉相位进行大气补偿，得到大气补偿残差相位，包括：根据所述二维雷达复散射图像序列，提取干涉相位图序列；根据所述干涉相位图序列，获取所述第一PS点集的PS点干涉相位；对所述PS点干涉相位进行解缠处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋洋，吴波，李宏祥，占庆龙，温裕强，湛兵，宋峰年，龙大海，
申请(专利权)人：上海华测导航技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：