[发明专利]自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接方法及系统有效
申请号: | 201911018550.5 | 申请日: | 2019-10-24 |
公开(公告)号: | CN110781169B | 公开(公告)日: | 2022-05-13 |
发明(设计)人: | 陈蓓蓓;宫辉力;段利;李小娟;周超凡;高明亮;曹群 | 申请(专利权)人: | 首都师范大学 |
主分类号: | G06F16/21 | 分类号: | G06F16/21;G06F16/22;G06F16/2458;G06F16/29 |
代理公司: | 北京科龙寰宇知识产权代理有限责任公司 11139 | 代理人: | 孙皓晨 |
地址: | 100048 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 自适应 insar 监测 地面沉降 时间 序列 数据 拼接 方法 系统 | ||
1.自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、基于获取的卫星数据,进行多源InSAR成像几何纠正,所述几何纠正中,仅求解垂直向形变;
S2、确定多源InSAR监测结果的公共区域,构建空间格网,对所述几何纠正后的InSAR数据集进行重采样,获取多源InSAR空间格网数据集;
S3、结合外部数据源,选取形变速率小于一阈值的所述空间格网中的网格作为参考格网,将多源InSAR数据集转化为相对于所述参考格网的时序形变;
S4、将不同时序序列进行时间参考匹配,进行时间序列拼接,形成拼接后时序数据;
所述S4中,所述时间参考匹配包括,针对不同时序序列:
S401、通过平稳性检验,保留非平稳序列数据;
S402、对保留的非平稳序列数据进行时间插值,获得间隔均匀的时序数据;
S403、基于所述间隔均匀的时序数据,构建自适应地面沉降时间序列模型:
Xt(沉降时序)=Tt(趋势项)+Rt(余项);
S404、若不同时序序列存在重叠时段,则直接构建不同时序序列的自适应地面沉降时间序列模型;若不同时序序列不存在重叠时段,则分别基于各时序序列构建的自适应地面沉降时间序列模型进行双向预测,重新构建重叠时段;
S405、确定重叠时段的拼接点,并拼接不同时序序列的自适应地面沉降时间序列模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1中,基于外部数据,以及LOS向形变数据,获取垂直向形变;所述外部数据包括全球定位数据或水准测量数据。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述外部数据用于获取垂直向形变量的运算常数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S3中,所述参考格网为一个或多个所述空间格网中的网格。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S405中,确定重叠时段的拼接点时,将待拼接的自适应地面沉降时间序列模型中的趋势项对应时间的形变差,计算一待拼接自适应地面沉降时间序列模型中的趋势项与另一待拼接自适应地面沉降时间序列模型拼接后的趋势项的误差平方和,以所述误差平方和最小处的时刻,作为拼接点。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S405中,进行拼接时,基于所述拼接点,确定待拼接自适应地面沉降时间序列模型的平移距离,并在平移后,将待拼接的自适应地面沉降时间序列模型连接为整段自适应地面沉降时间序列模型。
7.自适应多源InSAR监测地面沉降时间序列数据拼接系统,其特征在于,所述系统包括:
几何纠正模块,用于基于获取的卫星数据,进行多源InSAR成像几何纠正,所述几何纠正中,仅求解垂直向形变;
重采样模块,用于确定多源InSAR监测结果的公共区域,构建空间格网,对所述几何纠正后的InSAR数据集进行重采样,获取多源InSAR空间格网数据集;
参考点统一模块,用于选取形变速率小于一阈值的所述空间格网中的网格作为参考格网,将多源InSAR数据集转化为相对于所述参考格网的时序形变;
拼接模块,用于将不同时序序列进行时间参考匹配,进行时间序列拼接,形成拼接后时序数据;
所述拼接模块包括:
平稳性检测单元,用于通过平稳性检验,筛选并保留非平稳序列数据;
插值单元,用于对保留的非平稳序列数据进行插值,获得间隔均匀的时序数据;
时间序列建模单元,用于基于所述间隔均匀的时序数据,构建自适应地面沉降时间序列模型:
Xt(沉降时序)=Tt(趋势项)+Rt(余项);
时间序列拼接单元,用于获取不同时序序列的重叠时段,并确定重叠时段的拼接点,并拼接不同时序序列的自适应地面沉降时间序列模型。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述时间序列拼接单元中,获取重叠时段时,若不同时序序列存在重叠时段,则直接构建不同时序序列的自适应地面沉降时间序列模型;若不同时序序列不存在重叠时段,则分别基于各时序序列构建的自适应地面沉降时间序列模型进行双向预测,重新构建重叠时段。
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