用于低相干区域形变的时序制造技术

本发明专利技术提供了一种用于低相干区域形变的时序

【技术实现步骤摘要】
用于低相干区域形变的时序InSAR与角反射器组合监测方法与系统


[0001]本专利技术属于基于
InSAR
影像的形变监测
，具体涉及一种用于低相干区域形变的时序
InSAR
与角反射器组合监测方法与系统
。

技术介绍

[0002]传统的形变监测方法，如基于水准测量和全球导航卫星系统
(Global Navigation Satellite System
，
GNSS)
已经被大规模使用于形变监测中，通常有较高的观测精度，但存在较大的的弊端，例如空间分辨率较低，要获取整个区域的形变信息需要大规模布设相应设备，导致测量成本提高，因此在全天时
、
全天候
、
高精度的对地观测技术实现边坡监测时，成本高，效率低
。
[0003]InSAR
技术旨在通过计算两次过境时
SAR
影像的相位差来获取地表形变信息，该技术具有高精度
、
高分辨率
、
全天候等优点，已成为常用的大地测量技术之一，该技术已广泛用于各类形变监测中，如城市地面沉降
、
基础设施形变
、
滑坡灾害等领域，但是在部分区域地表覆盖物变化快，导致影像中表现出低相干的问题
。
[0004]随着
SAR
影像和技术不断更新与发展，
InSAR
技术也随着发展，其中发展出的
SBAS
‑
InSAR
方法是一种多主影像的
InSAR
时间序列方法，指利用较短基线生成的干涉对来提取地表形变信息，该方法可以克服单一主影像引起部分干涉图相干性差的问题，同时提高运算效率
。
另一种
CR
‑
InSAR
方法是基于角反射器设备，通过提取角反射器的形变信息来反映实验区形变信息的方法
。
角反射器还可用于
SAR
系统的外部校准，在实验区布设人工角反射器是最科学合理的方法，在
SAR
影像获取时刻利用师弟测量手段对角反射器进行精密测量，可以以此为标准对
InSAR
结果进行精度评定
。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术存在的不足，本专利技术的目的旨在针对全天时
、
全天候
、
高精度的对地观测技术实现边坡监测的技术问题，提出一种用于低相干区域形变的时序
InSAR
与角反射器组合监测方法，该方法既可以得到高精度
、
全天时的监测结果，还降低了形变监测成本，有利于低相干区域形变精准治理
。
[0006]根据本专利技术目的的第一方面，提出一种用于低相干区域形变的时序
InSAR
与角反射器组合监测方法，包括以下步骤：
[0007]按照适合形变监测的时空基线阈值选取
SAR
影像数据并生成干涉对；
[0008]在低相干目标区域预先布设三角角反射器，增强反射信号；
[0009]运用生成的短时空基线和
SBAS
‑
InSAR
技术对低相干目标区域进行长时间形变监测，最终获得覆盖整个目标区域的时序形变结果；
[0010]根据选取的
SAR
影像数据生成的干涉对，运用
CR
‑
InSAR
技术计算三角角反射器位置的时序形变结果；
[0011]根据
SBAS
‑
InSAR
技术与
CR
‑
InSAR
技术获得的时序形变结果，对角反射器位置的形变结果进行相关性分析，验证形变结果的可靠性
。
[0012]进一步的实施例中，所述
SAR
影像数据为
Sentinel
‑
1A
升轨影像
。
[0013]进一步的实施例中，还包括对
Sentinel
‑
1A
升轨影像进行预处理，所述预处理具体包括：
[0014]在
Sentinel
‑
1A
升轨影像的数据集中选取参考影像；
[0015]运用外部
SRTM DEM
去除与地形相关误差；
[0016]运用
Sentinel
‑
1A
卫星的精密轨道数据进行影像配准；
[0017]对配准之后的升轨影像进行拼接；
[0018]对任意一景影像与参考影像进行偏移量估计；
[0019]任意两景影像进行共轭相乘生成若干个干涉对；
[0020]设置合适的时空基线阈值，筛选适合形变计算的干涉对
。
[0021]进一步的实施例中，所述运用生成的短时空基线和
SBAS
‑
InSAR
技术对低相干目标区域进行长时间形变监测，最终获得覆盖整个目标区域的时序形变结果，包括：
[0022]运用
GAMMA
软件对筛选好的干涉对进行相干性计算；
[0023]根据计算得到的相干性，对所有干涉对进行空间滤波解缠处理；
[0024]根据初次解缠结果和外部
DEM
数据对卫星空间基线精化处理；
[0025]使用精化后的基线参数进行二次差分干涉；
[0026]对二次差分生成的干涉图进行
Goldstein
滤波；
[0027]使用最小费用流的方法对滤波后的干涉图进行解缠；
[0028]根据外部
DEM
数据去除与地形相关的大气误差；
[0029]通过奇异值分解方法，获取目标区域视线向形变解算，获得低相干目标区域的形变速率
。
[0030]进一步的实施例中，所述根据选取的
SAR
影像数据生成的干涉对，运用
CR
‑
InSAR
技术计算三角角反射器位置的时序形变结果，包括：
[0031]根据预先测得的角反射器经纬度，在
SAR
影像中识别
CR
点；
[0032]根据预先测得的角反射器高程值，对
SAR
影像进行差分干涉；
[0033]运用
LAMBDA
方法对干涉图进行相位解缠；
[0034]根据解缠后的干涉图，解算
CR
点间的形变信息，获得低相干目标区域
CR
点的形变速率
。
[0035]进一步的实施例中，所述根据
SBAS
‑
InSAR
技术与
CR
‑
InSAR
技术获得的时序形变结果，对角反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于低相干区域形变的时序
InSAR
与角反射器组合监测方法，其特征在于，包括以下步骤：按照适合形变监测的时空基线阈值选取
SAR
影像数据并生成干涉对；在低相干目标区域预先布设三角角反射器，增强反射信号；运用生成的短时空基线和
SBAS
‑
InSAR
技术对低相干目标区域进行长时间形变监测，最终获得覆盖整个目标区域的时序形变结果；根据选取的
SAR
影像数据生成的干涉对，运用
CR
‑
InSAR
技术计算三角角反射器位置的时序形变结果；根据
SBAS
‑
InSAR
技术与
CR
‑
InSAR
技术获得的时序形变结果，对角反射器位置的形变结果进行相关性分析，验证形变结果的可靠性
。2.
根据权利要求1所述的用于低相干区域形变的时序
InSAR
与角反射器组合监测方法，其特征在于，所述
SAR
影像数据为
Sentinel
‑
1A
升轨影像
。3.
据权利要求2所述的用于低相干区域形变的时序
InSAR
与角反射器组合监测方法，其特征在于，还包括对
Sentinel
‑
1A
升轨影像进行预处理，所述预处理具体包括：在
Sentinel
‑
1A
升轨影像的数据集中选取参考影像；运用外部
SRTM DEM
去除与地形相关误差；运用
Sentinel
‑
1A
卫星的精密轨道数据进行影像配准；对配准之后的升轨影像进行拼接；对任意一景影像与参考影像进行偏移量估计；任意两景影像进行共轭相乘生成若干个干涉对；设置合适的时空基线阈值，筛选适合形变计算的干涉对
。4.
据权利要求1所述的用于低相干区域形变的时序
InSAR
与角反射器组合监测方法，其特征在于，所述运用生成的短时空基线和
SBAS
‑
InSAR
技术对低相干目标区域进行长时间形变监测，最终获得覆盖整个目标区域的时序形变结果，包括：运用
GAMMA

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，刘传新，张双城，任志鹏，司锦钊，李思洁子，
申请(专利权)人：苏交科集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：