[发明专利]一种形变监测与地形重构方法

权利要求书

1.一种形变监测与地形重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：通过雷达监测装置获取雷达图像，所述雷达监测装置设有两个或两个以上的接收天线；

步骤B：对各个接收天线监测过程中接收的雷达图像进行时间序列差分干涉处理，再综合各个接收天线得到的真实形变值形成监测场景的形变信息；

步骤C：在监测场景范围内架设多个角反射器，通过雷达监测装置对监测范围内进行地形重构，对不同接收天线获取的雷达图像进行干涉合成孔径雷达成像，形成高程信息并对监测场景进行地形重构；

步骤D：通过GNSS测量各角反射器中心处的位置信息，得到雷达监测装置测量高程信息的误差修正参数，并对步骤C中的高程信息进行误差修正，最终输出修正后的地形重构信息。

2.根据权利要求1所述的一种形变监测与地形重构方法，其特征在于，所述步骤B中，接收天线的个数为n个，n≥2；第i个接收天线对应的形变值ΔD_i由相邻的两帧雷达影像通过相位干涉计算得到，采用表达式1)进行计算：

其中，c为光速，f_c为雷达工作频率，φ_t和φ_t-1分别为当前时刻和前一时刻测得的相位值；雷达载波波长为λ，当|ΔD_i|≤λ时，ΔD_i与第i个接收天线对应的真实形变值相等，当|ΔD_i|＞λ时，对ΔD_i进行相位解缠后获得第i个接收天线对应的真实形变值。

3.根据权利要求2所述的一种形变监测与地形重构方法，其特征在于，所述步骤B中，监测场景的形变信息D采用表达式2)计算：

4.根据权利要求1所述的一种形变监测与地形重构方法，其特征在于，所述步骤C中采用表达式7)进行地形重构：选取两个接收天线S₁和S₂，对监测点T进行地形重构，得到监测点T的高程h_T:

其中，H₁是接收天线S₁的中心高度，R₁和R₂分别是接收天线S₁和S₂到监测点T的距离，B是S₁到S₂的基线长度，θ为接收天线S₁的中心与地面的连线和接收天线S₁到监测点T的连线两者之间的夹角，β为基线与水平面所呈的姿态角。

5.根据权利要求4所述的一种形变监测与地形重构方法，其特征在于，所述步骤D中，角反射器的个数为m个，m≥3；通过表达式8)得到第j个角反射器的高程误差Δh_j：

Δh_j＝h_Gj-h_Jj 8)；

其中，h_Gj为通过GNSS测得的第j个角反射器的高程，h_Jj为通过表达式7)地形重构得到的第j个角反射器的高程；

第j个角反射器到接收天线S₁和S₂的距离均值为L_j，则地形重构的高程修正参数Δh_T采用表达式9)计算：

进行误差修正后的高程值H_T采用表达式10)计算：

H_T＝h_T+Δh_T 10)。

6.根据权利要求4所述的一种形变监测与地形重构方法，其特征在于，所述步骤C中，接收天线S₁和S₂到监测点T的距离R₁和R₂是通过合成孔径成像算法得到的。

7.根据权利要求1所述的一种形变监测与地形重构方法，其特征在于，所述步骤D中，通过GNSS测量了角反射器中心处在WGS84坐标系下的坐标，同时通过雷达监测装置测量角反射器中心处在雷达监测坐标系中的坐标，得出WGS84坐标系与雷达监测坐标系中坐标的仿射变换参数，并把所有雷达监测点在雷达监测坐标系下的坐标转换为WGS84坐标系统下的经纬度坐标。