[发明专利]一种InSAR地形复杂区域干涉相位解缠方法

说明书

本发明涉及一种InSAR地形复杂区域干涉相位解缠方法，包括：获取目标区域的SAR影像数据；求取相邻像元之间的整周数差；计算整周数；获得解缠相位结果。本发明利用InSAR技术，提高干涉测量的精度，无论地形复杂程度，都可以准确地进行干涉相位解缠，极大地扩大了传统干涉雷达的测量范围。

技术领域

本发明涉及遥感图像处理技术领域，具体涉及一种InSAR地形复杂区域干涉相位解缠方法。

背景技术

InSAR技术监测地表形变的核心是通过获取雷达与地面目标之间的相位信息恢复地面监测目标的几何及形变特征，对地表微小形变具有很强的敏感性。由于雷达两次观测条件的变化，包括雷达轨道偏差、地物后向散射特性变化以及噪声的影响，使得两次获取的地面目标的雷达信号相干性降低，难以完成空间离散分布的雷达目标的相位解缠。此外，雷达卫星的基线误差、引入的外部DEM数据不准确以及雷达卫星两次观测时刻大气波动的影响等，这些因素都会降低InSAR技术监测地表形变结果的精度。针对这一问题，当前常用的解决方法有两种：一种是传统合成孔径雷达差分干涉技术(D-InSAR)；一种是基于具有稳定散射特性的相干点目标时间序列分析技术。

由于三角函数的周期性，使得干涉相位被缠绕在(-π，π]之间，并不能反映真实的地面高程。将缠绕相位恢复为与地形高程相对应的真实相位的过程称为相位解缠。理想情况下，通过提取方位向和距离向的相位梯度，然后沿方位向和距离向对梯度积分，即可以达到相位解缠的目的。而实际数据由于地形坡度欠采样、叠掩、阴影、低信噪比等因素的影响，会造成干涉相位数据的不连续，从而引起相位解缠的误差。干涉相位的复杂性使得相位解缠一直是研究的难点和热点。

在早期的InSAR技术体系中，相位解缠往往基于单基线(Single-baseline)展开，这类技术均建立在相位连续性的假设(phase continuity assumption)之上。然而，在山区等地形起伏较大的区域，相位连续性假设不成立，所以早期基于单基线的相位解缠技术在山区等地形起伏较大的区域容易产生相位跳变，得不到高精度的真实相位结果。为此，近年来研究人员发展了一些基于多基线的相位解缠方法，使得相位解缠过程不再依赖相位连续性假设，取得了一定的效果。然而，现有的多基线相位解缠方法考虑了新的假设，即假设时间序列SAR影像获取过程中地表没有发生大幅形变。显然，这个假设在一般情况下满足，但在人工活动较多或地质情况复杂的区域地表随时间经常发生形变，假设无法成立，进而导致现有方法存在缺陷，精度有待进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提出一种InSAR地形复杂区域干涉相位解缠方法，利用InSAR技术，准确地进行干涉相位解缠，极大地扩大了传统干涉雷达的测量范围，解缠效率高，避免传统算法中相位连续性假设和地表高程不变假设不适用造成的缺陷，提高了相位解缠精度。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种InSAR地形复杂区域干涉相位解缠方法，其改进之处在于，包括：

步骤1，获取目标区域的SAR影像数据；

步骤2，求取相邻像元之间的整周数差；

步骤3，计算整周数；

步骤4，获得解缠相位结果。

优选的，所述步骤1，获取SAR影像数据，具体包括：

按照时间顺序获取N景SAR影像，其中，第1景SAR影像为主影像，其余N-1景SAR影像为副影像，对N-1对主副影像进行配准。

优选的，所述步骤2，求取相邻像元之间的整周数差，具体包括：

步骤2-1，第1景SAR主影像和其余N-1景SAR副影像顺序组成N-1个SAR干涉像对；