[发明专利]一种基于地基InSAR的地铁路基结构监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于地基InSAR的地铁路基结构监测方法，其特征在于，所述方法包括：

在线性扫描滑轨上利用雷达传感器对目标区域进行重复观测，约10秒获取一幅合成孔径雷达SAR图像；

将两幅SAR图像中所述目标区域中代表相同地物的像元匹配到同一位置，进行图像配准；

将图像配准后的干涉像对共轭相乘即可获得干涉相位图，并根据如下公式计算得到相应的相干图γ：

其中，代表干涉像对共轭相乘，γ代表相干图，γ介于0和1之间，γ等于0时表示两幅图像完全不相干；γ等于1时表示两幅图像相同，干涉相干性越好；

对获取的所述相干图γ进行噪声滤波处理；

对进行噪声滤波处理后的相干图γ进行相位解缠；

对进行相位解缠的相干图γ进行大气校正，获取所述目标区域的形变图；

将雷达坐标系下的所述目标区域的形变图进行地理编码，投影到地理坐标系下，获取地理编码后的形变图。

2.如权利要求1所述基于地基InSAR的地铁路基结构监测方法，其特征在于，所述在线性扫描滑轨上利用雷达传感器对目标区域进行重复观测，约10秒获取一幅合成孔径雷达SAR图像后，对获取的原始SAR图像进行滤波；

所述将图像配准后的干涉像对共轭相乘获得相应的相干图γ后进行滤波。

3.如权利要求1所述基于地基InSAR的地铁路基结构监测方法，其特征在于，利用如下相位解缠算法对进行噪声滤波处理后的相干图γ进行相位解缠：

其中，(i,j)和(k,l)表示相邻像元位置，φ_{disp_Δt}为干涉像对获取时间间隔Δt内发生的形变相位，λ为雷达波长。

4.如权利要求1所述基于地基InSAR的地铁路基结构监测方法，其特征在于，采用如下三种方法之一对进行相位解缠的相干图γ进行大气校正，获取所述目标区域的形变图：距离函数拟合法，永久散射体方法，气象数据校准法。

5.如权利要求1所述基于地基InSAR的地铁路基结构监测方法，其特征在于，所述将雷达坐标系下的所述目标区域的形变图进行地理编码，投影到地理坐标系下，获取地理编码后的形变图，包括：

首先需要通过选取雷达影像与监测目标区域地形图的同名点从而求出坐标转换模型的参数，进一步建立坐标转换模型，利用计算得到的多项式，对雷达影像进行地理坐标转换：获取的地基InSAR地表形变监测成果为平面栅格数据，为了准确获取同名点，需在监测目标区域布设3个以上角反射器，并利用GPS获取其大地坐标，然后在雷达影像中找到角反射器对应的像素坐标，建立同名点之间的关系，最后求出坐标转换模型，再根据坐标转换模型将雷达坐标系中的结果转换到地理坐标系下，从而实现地理编码。

6.一种基于地基InSAR的地铁路基结构监测装置，其特征在于，所述装置包括：

图像获取单元，用于在线性扫描滑轨上利用雷达传感器对目标区域进行重复观测，约10秒获取一幅合成孔径雷达SAR图像；

图像配准单元，用于将两幅SAR图像中所述目标区域中代表相同地物的像元匹配到同一位置，进行图像配准；

干涉生成单元，用于将图像配准后的干涉像对共轭相乘即可获得干涉相位图，并根据如下公式计算得到相应的相干图γ：

其中，代表干涉像对共轭相乘，γ代表相干图，γ介于0和1之间，γ等于0时表示两幅图像完全不相干；γ等于1时表示两幅图像相同，干涉相干性越好；

噪声滤波单元，用于对获取的所述相干图γ进行噪声滤波处理；

相位解缠单元，用于对进行噪声滤波处理后的相干图γ进行相位解缠；

大气校正单元，用于对进行相位解缠的相干图γ进行大气校正，获取所述目标区域的形变图；

地理编码单元，用于将雷达坐标系下的所述目标区域的形变图进行地理编码，投影到地理坐标系下，获取地理编码后的形变图。