[发明专利]一种InSAR地表形变监测方法

权利要求书

1.一种InSAR地表形变监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：获得形变时间序列：对覆盖研究区域内所有SAR卫星采集到的SAR影像进行处理，得到每个SAR数据子集对应的形变时间序列；

步骤2：获取形变周期:根据步骤1中每个SAR数据子集对应的形变时间序列，计算得到对应的残余的形变时间序列；根据残余形变时间序列获得每个SAR数据子集残余时间序列的周期；并根据覆盖研究区域内所有SAR影像的时间顺序排列的时间轴，选取其中一个周期作为约束条件；

步骤3：计算附加约束条件的形变时间序列：根据步骤2得到的约束条件，采用最小二乘法解算观测方程，获得非线性地表形变时间序列，并将其加上对应的线性形变，得到最终地表形变时间序列。

2.如权利要求1所述的InSAR地表形变监测方法，其特征在于，所述步骤1采用PS-InSAR方法或者SBAS-InSAR方法对SAR影像进行处理。

3.如权利要求1所述的InSAR地表形变监测方法，其特征在于，所述步骤2具体包括如下操作：

2.1将步骤1获取的不同SAR数据子集的形变时间序列配准至统一的地理坐标系下，并以每个SAR数据子集下的解缠相位作为观测值，计算研究区域的线性形变速率；

2.2从步骤1得到的每个SAR数据子集对应的形变时间序列中扣除该形变时间序列对应的线性形变，得到残余的形变时间序列；对残余形变时间序列采用快速傅里叶变换进行频谱分析，获取每个SAR数据子集的残余时间序列的周期T_k,j(j＝1,2,…,L)；L为每一类SAR卫星的残余时间序列的周期的个数；

2.3将覆盖研究区域内的各类SAR卫星下的所有SAR影像按时间顺序排列在同一时间轴上；从步骤2.2中得到的每个SAR数据子集的残余时间序列的周期中，选取周期T作为约束条件，所述周期T不小于所述时间轴上来自不同SAR卫星的SAR影像之间的时间间隔。

4.如权利要求3所述的InSAR地表形变监测方法，其特征在于，所述步骤2.1中，采用公式1计算研究区域的线性形变速率：

式中，表示第k类SAR卫星由时刻t_j与t_i构成的干涉组合对应的解缠相位，k为研究区域内一类SAR卫星的序号；λ^k表示第k类SAR卫星的雷达波长；v表示线性形变速率；表示第k类SAR卫星由时刻t_j与t_i构成的干涉组合对应的残余相位。

5.如权利要求4所述的InSAR地表形变监测方法，其特征在于，所述步骤2.2中，所述形变时间序列对应的线性形变的计算公式为：

v(t_i-t₀)；

其中t₀为步骤1中采集SAR影像的起始时刻，t_i为步骤1中采集SAR影像的某一时刻；v表示线性形变速率。

6.如权利要求5所述的InSAR地表形变监测方法，其特征在于，步骤3具体包括如下操作：

3.1对公式2所示的观测方程和公式3所示的约束条件方程采用最小二乘法解算，获取非线性地表形变时间序列；

式中，v_s和v_r表示相邻两景SAR影像间的形变速率，t_s+1、t_s以及t_r+1和t_r均表示相邻两景SAR影像的获取时刻；t_m+n-t_m＝aT,a为正整数；表示第k类SAR卫星由时刻t_j与t_i构成的干涉组合对应的残余相位；

3.2将所述非线性地表形变时间序列加上步骤2.3中的时间轴上时刻t_c对应的线性形变v(t_c-t₀')，其中，t₀'为所述时间轴上的起始时刻，t_c为时间轴上任一时刻，得到最终的地表形变时间序列。