[发明专利]一种时空相干性增强的分布式目标InSAR时序处理方法和装置

权利要求书

1.一种时空相干性增强的分布式目标InSAR时序处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)InSAR预处理：对预先获得的N幅SAR图像进行配准和辐射校正，选取一公共主影像，对其余N-1幅SAR图像进行干涉得到干涉图像，采用外部DEM去除干涉图像的地形相位贡献，得到预处理后的图像；

2)同质点选取：采用双样本似然比假设检验方法，在选定的滑动窗口内检验中心像素与邻域像素的相似性，保留接受零假设的像素作为同质点并计算同质点数量；

3)DS和PS候选点分离：利用SAR图像幅度序列估计振幅离差指数，若获得的图像中任一像素的振幅离差指数和计算得到的同质点数量都小于设定阈值，判定其为PS候选点，否则为DS候选点；

4)PS点选择：采用StaMPS技术对所有PS候选点进行时间稳定性分析，获得PS点；

5)DS点选择：逐一对空间上的任一DS候选点进行协方差矩阵估计，削弱协方差矩阵中空间相干性估计的误差，使用纠正后的协方差矩阵优化相位，通过SqueeSAR技术中的后验相干性估计器评价DS候选点观测相位与优化相位的离差，获得DS点；

6)空间参考网络构建：对步骤4)中获得的PS点构建第一层空间参考网络之后，将步骤5)中获得的DS点与最邻近PS点相连构成第二层网络；

7)时间序列形变获取：采用StaMPS三维解缠方法对步骤6)中构建的网络进行时间维解缠后，再进行空间解缠；利用时空滤波分离解缠相位中的大气和轨道误差贡献，输出时间序列形变产品；

8)地球物理参数获取：基于步骤4)的PS点和步骤5)的DS点，采用优化相位和空间网络估计出地球物理参数。

2.根据权利要求1所述的一种时空相干性增强的分布式目标InSAR时序处理方法，其特征在于，步骤8)中具体包括：

对步骤6)的第一层网络使用一个相位模型和正则化方法恢复每个PS点的地球物理参数，再以第一层网络PS点为基准，恢复第二层网络上DS点的地球物理参数。

3.根据权利要求1所述的一种时空相干性增强的分布式目标InSAR时序处理方法，其特征在于，削弱协方差矩阵中空间相干性估计的误差的方法如下：

采用如下bootstrapping估计器削弱协方差矩阵中空间相干性估计的误差，表达式如下：

其中，表示某空间像素的相干性矩阵，R表示bootstrapping复制数，表示每次bootstrapping复制时估计的bootstrapping相干性矩阵样本；

对偏差纠正后的所有邻域相干性矩阵样本求平均减小方差：

其中，p表示邻域Ω中的任一空间像素，l表示邻域内同质点的数量。

4.根据权利要求1所述的一种时空相干性增强的分布式目标InSAR时序处理方法，其特征在于，在步骤6)中构建第一层参考网络时，采用多源最短路径算法最大化时间相干性。

5.根据权利要求1所述的一种时空相干性增强的分布式目标InSAR时序处理方法，其特征在于，在步骤6)中构建第一层参考网络时，重复使用单源最短路径算法最大化时间相干性。

6.根据权利要求4所述的一种时空相干性增强的分布式目标InSAR时序处理方法，其特征在于，采用Floyd-Warshall多源最短路径算法最大化时间相干性构建第一层参考网络的具体方法如下：

首先采用Delaunay三角网将M个PS点相连并形成边缘，每个边缘都包含了起点p和终点q；接着在距离约束下，连接任意两点获得最多M(M-1)/2个边缘；采用以下估计量估计每个边缘的时间相干性：

其中K表示干涉图的数量，e_p,q表示边缘p,q的双差相位；在最多M(M-1)/2个边缘中利用Floyd-Warshall多源最短路径算法寻找起点p和终点q之间的最短路径，表达式如下：

其中表示权，j表示迭代次数，表示点p和q的最小距离；最后根据最短路径更新p和q之间的子边缘。