[发明专利]一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法

权利要求书

1.一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法，其特征在于，包括如下步骤：

a获取多源SAR影像干涉对的相干图；

b对相干图进行平滑处理；

c结合上述相干图并融合D-InSAR技术和Offset-tracking技术获取雷达视线向形变信息；

d结合上述相干图并融合MAI技术和Offset-tracking技术获取雷达方位向形变信息；

e利用步骤c和步骤d得到的雷达视线向形变信息和雷达方位向形变信息，采用Helmert方差分量估计建立三维地表形变模型并进行解算；

所述步骤c具体为：

c.1根据InSAR技术在实际应用中最大可监测形变梯度理论，确定D-InSAR可监测相干性阈值；

c.2利用步骤c.1得到的相干性阈值和步骤b中的相干图，对研究区内相干值大于步骤c.1中阈值的区域采用D-InSAR技术进行地表形变监测获取雷达视线向形变信息；

c.3对于研究区内相干值小于c.1中阈值的区域采用Offset-tracking技术进行处理，获取距离向形变信息后进一步转换为雷达视线向形变信息；

c.4将步骤c.2和步骤c.3中分别获取的雷达视线向形变信息按照像元位置进行融合，从而获取整个研究区雷达视线向地表形变信息；

c.5重复上述步骤c.1-步骤c.4，从而对不同轨道SAR影像数据分别进行处理，实现不同雷达视线向形变信息的监测；

所述步骤c.1中D-InSAR可监测相干性阈值的确定过程如下：

理论上可监测最大形变梯度模型的计算公式如下：

其中，d_max最大形变梯度，λ为波长，u为像元大小；

实际可监测最大形变梯度与相干性的关系：D_max＝d_max+0.002(γ-1)；

其中，D_max为实际可监测最大形变梯度，γ为相干值；

由公式看出，随着相干值的减小，存在一个较小相干值使得D_max变为0，即监测不出形变信息；以此为基础计算出各传感器实际可监测最大形变梯度的临界相干值作为阈值。

2.根据权利要求1所述的一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法，其特征在于，所述步骤a具体为：

将收集的覆盖研究区多源SAR影像进行成像、多视处理后，基于精密轨道数据进行粗配置处理，计算出初始偏移量；再采用基于相关系数的配准方法，拟合出偏移量多项式，在最小二乘准则下计算出多项式系数后通过重采样处理完成精密配准；将各自配准后的SAR影像分别进行共轭相乘，获取各自差分干涉相位图的同时计算出SAR影像的相干图。

3.根据权利要求1所述的一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法，其特征在于，所述步骤d具体为：

d.1根据MAI技术和Offset-tracking技术监测精度与相干性的关系，选取两种技术监测精度高低变化时临界相干值作为相干性阈值；

d.2根据步骤d.1确定出的相干性阈值和步骤b中的相干图，对研究区内相干值大于d.1中阈值的区域采用MAI技术进行地表方位向形变监测获取雷达方位向形变信息；

d.3对于研究区内相干值小于d.1中阈值的区域采用Offset-tracking技术进行处理，获取研究区内剩余区域雷达方位向形变信息；

d.4将步骤d.2和步骤d.3分别获取的雷达方位向形变信息进行融合，从而获取整个研究区雷达方位向地表形变信息；

d.5重复上述步骤d.1-步骤d.4，从而对不同轨道SAR影像数据进行处理，实现不同雷达方位向形变信息的监测。

4.根据权利要求3所述的一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法，其特征在于，所述步骤d.1中相干性阈值的大小为0.8。