[发明专利]基于温度基线的合成孔径雷达干涉对优化选取方法

权利要求书

1.一种基于温度基线的合成孔径雷达干涉对优化选取方法，其特征在于，包括：

根据全组合方式对SAR影像进行组合配对，如N+1幅SAR影像可形成N(N+1)/2个干涉对；

根据SAR影像参数文件提取影像获取时间以及成像时刻的SAR传感器运行状态数据；对于卫星平台，运行状态数据为卫星轨道数据，至少包括卫星空间三维坐标和三维速度矢量、侧视角、在轨运行时间；

获取SAR影像成像时刻的气温数据；

根据SAR影像获取时间计算所有干涉对的时间基线，根据传感器运行状态数据计算所有干涉对的垂直基线，根据气温数据和温度基线计算公式计算所有干涉对的温度基线；

设置合适的时间基线阈值、垂直基线阈值和温度基线阈值，筛选并排除受时间失相干、空间失相干和季节性失相干影响较严重的干涉对。

2.根据权利要求1所述的基于温度基线的合成孔径雷达干涉对优化选取方法，其特征在于，所述温度基线的计算公式为：

$B_l^{TEMP}={\mathrm{TEMP}}_{{\mathrm{IM}}_l}-{\mathrm{TEMP}}_{{\mathrm{IS}}_l}---\left(1\right)$

其中，为第l个干涉对的温度基线；IM_l和IS_l分别为形成第l个干涉对的主、从SAR影像；和分别为主、从SAR影像获取时刻的气温值。

3.根据权利要求2所述的基于温度基线的合成孔径雷达干涉对优化选取方法，其特征在于，在从SAR影像参数文件中获得影像获取时间后，通过下式计算干涉对的时间基线：

$B_l^T={\mathrm{Time}}_{{\mathrm{IM}}_l}-{\mathrm{Time}}_{{\mathrm{IS}}_l}---\left(2\right)$

其中，为第l个干涉对的时间基线；IM_l和IS_l分别为形成第l个干涉对的主、从SAR影像；和分别为主、从SAR影像的获取时间。

4.根据权利要求3所述的基于温度基线的合成孔径雷达干涉对优化选取方法，其特征在于，在从SAR影像参数文件中获取卫星成像时刻的三维空间坐标后，通过两点间距离公式计算主、从SAR影像成像时刻卫星间的空间距离，即空间基线；

设第l个干涉对主、从SAR影像成像时刻卫星的空间三维坐标分别为：

$C_{{\mathrm{IM}}_l}=(X_{{\mathrm{IM}}_l},Y_{{\mathrm{IM}}_l},Z_{{\mathrm{IM}}_l})---\left(3\right)$

$C_{{\mathrm{IS}}_l}=(X_{{\mathrm{IS}}_l},Y_{{\mathrm{IS}}_l},Z_{{\mathrm{IS}}_l})---\left(4\right)$

其中，为主影像成像时刻卫星(或者说是传感器)的空间位置，和为相应的三维坐标值；为从影像成像时刻卫星的空间位置，和为相应的三维坐标值；则第l个干涉对的空间基线为：

$B_l^S=\sqrt{{(X_{{\mathrm{IM}}_l}-X_{{\mathrm{IS}}_l})}^2+{(Y_{{\mathrm{IM}}_l}-Y_{{\mathrm{IS}}_l})}^2+{(Z_{{\mathrm{IM}}_l}-Z_{{\mathrm{IS}}_l})}^2}---\left(5\right)$

空间基线可被分解为两个方向上的分量：沿垂直于SAR视线方向的分量以及SAR视线方向上的分量；其中，前者即为垂直基线，后者为平行基线即平行于SAR视线方向；空间基线、垂直基线和平行基线的关系为：

${\left(B_l^S\right)}^2={\left(B_l^{\⊥}\right)}^2+{\left(B_l^{\left|\right|}\right)}^2---\left(6\right)$

其中，为第l个干涉对的垂直基线；为第l个干涉对的平行基线；由公式(6)可得：

$B_l^{\⊥}=\sqrt{{\left(B_l^S\right)}^2-{\left(B_l^{\left|\right|}\right)}^2}---\left(7\right)$

在数值上与两次成像时卫星至观测目标之间的斜距(即传感器至观测目标之间的距离)差ΔR_l近似相等，取且有：

${\mathrm{\ΔR}}_l=R_{{\mathrm{IM}}_l}-R_{{\mathrm{IS}}_l}---\left(8\right)$

其中，为主影像成像时刻SAR传感器至地面目标的距离；为从影像成像时刻SAR传感器至地面目标的距离；对于和有：

$R_{{\mathrm{IM}}_l}=\sqrt{{(X_{{\mathrm{IM}}_l}-X_{GT})}^2+{(Y_{{\mathrm{IM}}_l}-Y_{GT})}^2+{(Z_{{\mathrm{IM}}_l}-Z_{GT})}^2}---\left(9\right)$

$R_{{\mathrm{IS}}_l}=\sqrt{{(X_{{\mathrm{IS}}_l}-X_{GT})}^2+{(Y_{{\mathrm{IS}}_l}-Y_{GT})}^2+{(Z_{{\mathrm{IS}}_l}-Z_{GT})}^2}---\left(10\right)$

其中，X_GT、Y_GT和Z_GT为地面观测目标的空间三维坐标；

此时，

$B_l^{\⊥}=\sqrt{{\left(B_l^S\right)}^2-{\left({\mathrm{\ΔR}}_l\right)}^2}=\sqrt{{\left(B_l^S\right)}^2-{(R_{{\mathrm{IM}}_l}-R_{{\mathrm{IS}}_l})}^2}---\left(11\right)$

温度基线在获得SAR影像成像时刻的气温数据后根据公式(1)计算。