[发明专利]一种利用时序接力干涉图叠加高效减弱大气相位影响的方法

说明书

本发明涉及一种利用时序接力干涉图叠加高效减弱大气相位影响的方法，步骤1：数据收集与选择：收集重轨、覆盖同一区域的单视复数SAR数据集。对数据集进行剪切处理，得到覆盖感兴趣区域的SAR数据集；步骤2：按时间顺序依次确定主辅影像，前一对SAR影像对的主影像同时作为后一对的辅影像，进行接力组合。并选取成像时气象条件相近的两景SAR影像作为第一景和最后一景影像，以最大限度减轻后续叠加干涉图中残余相位的影响；步骤3：在雷达干涉测量处理软件中，对以上SAR干涉像对按时间顺序两两进行干涉处理，得到相应的时序接力SAR干涉图集；步骤4：将时序接力干涉图集进行干涉相位叠加平均处理，以高效减弱大气相位影响，获取感兴趣区域高精度地表形变场。

技术领域

本发明涉及空间对地观测、大地测量、工程测量及地质灾害监测中获取地面(地表下同)沉降信息等领域，特别是区域地面沉降监测、由地下水超量开采引起的城市地面沉降监测等。本发明提供了在上述技术领域中高效减弱大气相位影响的一种方法。

背景技术

合成孔径雷达干涉测量(InSAR,synthetic aperture radar interferometry)技术已在地形测绘、地表形变监测等领域得到了十分广泛的应用。然而，大气相位影响则是限制重复轨道合成孔径雷达干涉测量技术广泛应用的一个重要因素。由于大气的异质性和大气扰动，电磁波在穿过大气层的过程中会出现传播延迟，给InSAR测量结果带来不确定性。用常规差分合成孔径雷达干涉测量技术(D-InSAR,differential synthetic apertureradar interferometry)获取地表沉降信息，由于大气相位影响的存在而对其测量结果导致的误差超过10cm。在大多数情况下，由于大气环境的异质性和扰动性，消除大气相位影响往往是一个非常困难的任务。近年来，也出现了一些旨在消除大气相位影响的方法。目前，主要有如下的方法(1)利用GPS(global positioning system)水汽数据、MODIS(moderateresolution imaging spectroradiometer)水汽数据、MERIS(medium resolution imagingspectrometer)水汽数据集成的InSAR大气改正方法。(2)利用永久散射体干涉测量技术(PS-InSAR,persistent scatterer synthetic aperture radar interferometry)或者小基线集干涉测量(SBAS,Small-baseline subset)方法。(3)利用干涉图叠加的方法。

方法1：利用GPS水汽数据来校正MODIS和MERIS水汽数据。在大气校正的应用中，这种方法是比较有效和成熟的。然而，由于MODIS数据和MERIS水汽数据对于云的存在非常敏感，因此，在有云的区域，极大地限制了这种方法的使用。