[发明专利]基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法

说明书

本公开提供了一种基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法，包括以下步骤：S1，提取地面点在任意两幅SAR图像上的图像坐标，根据图像坐标计算卫星三维位置及地面点到卫星的斜距；S2，根据卫星三维位置计算任意两幅SAR图像构成的卫星基线参数；S3，获取两幅SAR图像对应的卫星速度，根据卫星三维位置和卫星速度计算物方变换参数；S4，根据卫星基线参数和物方变换参数计算地面点的三维位置。本公开计算地面点三维位置的方法，应用了星载SAR遥感图像的平台参数和系统参数直接显式地计算地面点的三维位置，无需地面点的初始近似值，计算中也没有任何迭代和近似过程，提高了计算效率，有利于大规模工程化应用。

技术领域

本公开涉及遥感图像处理技术领域，尤其涉及一种基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法。

背景技术

星载合成孔径雷达(英文简称SAR，下文都用SAR表示)遥感图像经过几何定位或几何校正后只能获取地面二维图像信息，为了得到地面的三维位置信息，一般需要采用立体像对或干涉的方法来得到地面点的三维信息。立体像对是根据获取的同一区域的两幅图像利用空间几何关系来计算地面点的三维位置,常规的处理流程是要经过相对定向和绝对定向两大过程，而每个过程均需要较为复杂的迭代解算，基于两幅图像的立体像对所计算的地面点三维位置精度也较为有限。干涉SAR对图像的相干性和干涉基线都有严格要求，我国目前还没有支持同轨干涉的双天线SAR卫星，基于已有SAR卫星进行重轨干涉也很难实现。

目前随着星载SAR技术的发展，且SAR具有全天候、全天时的优势，可以很容易地在多个时间上对地面的某个地面点获取多幅SAR图像，这些SAR图像就构成了序列SAR图像(这儿序列图像的数量一般大于20幅)。由于这些序列SAR图像是对同一个地面点的多次重复观测，它们之间存在很强的几何约束关系，充分应用序列图像间的空间几何关系就能提高地面点三维位置解算精度，即序列化SAR图像计算的地面点三维位置要比常规两幅立体SAR图像计算的三维位置精度高，而随着序列SAR图像数量的增加，三维位置精度也会随之提高，因此序列的SAR图像可以精化地面点的三维位置。

利用序列化的卫星SAR图像计算地面点的三维位置，也可以每次从序列图像中提取两幅SAR图像进行常规的相对定向和绝对定向较复杂的非线性迭代解算过程，再将所有计算的结果整合求出地面点之最佳值，但是大数据量的序列化SAR图像会使计算过程十分复杂，不适合大规模工程化应用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本公开提供了一种基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法，应用了星载SAR遥感图像的平台参数和系统参数直接显式地计算地面点的三维位置，不需要地面点的初始近似值，计算中也没有任何的迭代和近似过程。三维位置的计算中将全部序列星载SAR图像综合在一起并采用了统一的计算方法，因此序列图像的数量变化不会对计算步骤和方法产生影响。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种基于序列星载SAR图像计算地面点三维位置的方法，包括以下步骤：S1，提取地面点在任意两幅SAR图像上的图像坐标，根据该图像坐标计算这两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置及地面点到卫星的斜距；S2，根据所述两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置计算所述两幅SAR图像构成的卫星基线参数；S3，获取所述两幅SAR图像对应的卫星速度，根据所述两幅SAR图像地面点对应的卫星三维位置和卫星速度计算物方变换参数；S4，根据所述卫星基线参数和物方变换参数计算地面点的三维位置。