[发明专利]一种地基SAR大气干扰相位校正方法及装置

说明书

一种地基SAR大气干扰相位校正方法和装置，方法包括：S1：建立地基SAR差分干涉相位模型，S2：对地基SAR干涉相位模型进行滤波处理，以滤除其中的噪声相位；S3：从滤除噪声相位的地基SAR差分干涉相位模型中筛选出强永久散射体，其中，强永久散射体为形变相位为零的稳定控制点；S4：对步骤S3中筛选出的强永久散射体进行双向曲线拟合操作，以得到完整的大气干扰相位，其中双向曲线拟合包括距离向曲线拟合以及方位向曲线拟合；S5：根据步骤S1中的地基SAR差分干涉相位模型和步骤S4中的大气干扰相位求得形变相位，本发明的方法不需要引入外部辅助数据而依靠干涉相位本身进行空变大气干扰相位校正，具有较高的校正精度。

技术领域

本发明涉及地基SAR干涉测量领域，特别是一种地基SAR大气干扰相位校正方法及装置。

背景技术

大气干扰是由于雷达电磁波信号传播过程中穿越大气层，而时空变化的大气压力、温度、湿度导致不同的相位延迟所引起的。大气干扰严重影响着雷达干涉测量形变反演的精度与可靠性，一直是阻碍InSAR干涉测量应用发展的重要因素之一。现有的InSAR大气干扰相位校正方法主要分为两大类：(1)基于外部辅助数据(2)基于干涉相位本身。基于外部辅助数据的方法主要有基于地表气象数据的建模、基于GPS数据反演大气干扰相位、基于空间辐射计测量法等，这些基于外部辅助数据的相位校正方法主要受辅助数据低空间分辨率的影响，校正效果往往不能十分理想。基于干涉相位本身的校正方法有干涉相位滤波法、基于时间序列SAR图像的校正方法和基于稳定控制点的大气干扰相位校正算法，其中干涉相位滤波法、基于时间序列SAR图像的校正方法又面临着分离大气干扰相位与非线性形变的难题，故目前应用最多的InSAR大气干扰相位校正方法是基于稳定控制点的大气干扰相位校正。

Linhsia Noferini等人在2005年提出的利用永久散射体(PS)分析的方法进行大气干扰相位校正，通过对试验数据分析，针对简单场景和复杂场景建立了一阶、二阶大气相位估计模型，通过实测数据验证了算法良好的校正效果。但该方法是建立假定大气相位延迟在方位向一致的条件下提出的，未考虑复杂情况下大气干扰相位在方位向的空间变化特性，会使得空变大气干扰相位校正过程中出现方位向欠校正的问题。

非专利文献1：Linhsia,N.,Massimiliano,P.et.al.,“Permanent ScatterersAnalysis for Atmospheric Correction in Ground-Based SAR Interferometry”,IEEETransa-ctions on Geosicence and Remote Sensing.,2005,43(7),pp.1459-1471.

非专利文献2：Rubén,I.,Xavier,F.,Albert,A.,“Atmospheric Phase ScreenCompensation in Ground-Based SAR With a Multiple-Regression Model OverMountain-ous Regions”,IEEE Transactions on Geosicence and Remote Sensing.,2014,52(5),pp.2436-2449.。

现有的地基SAR大气干扰相位校正算法主要有干涉相位滤波法、基于时间序列SAR图像的校正方法，基于外部辅助数据的校正方法和基于稳定控制点的大气干扰相位校正方法，其中干涉相位滤波法、基于时间序列SAR图像的校正方法又面临着分离大气干扰相位与非线性形变的难题，基于外部辅助数据的相位校正方法主要受辅助数据低空间分辨率的影响，校正效果往往不能十分理想。而现有的基于稳定控制点的大气干扰相位校正算法，是在假定大气相位延迟在方位向一致的条件下提出的，存在大气干扰相位方位向欠校正的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种不引入外部辅助数据而依靠干涉相位本身进行空变大气干扰相位校正的地基SAR大气干扰相位校正方法及装置。