[发明专利]一种岩移参数自适应获取的InSAR矿区三维形变估计方法、装置及介质

权利要求书

1.一种岩移参数自适应获取的InSAR矿区三维形变估计方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：获取矿区地表沿不同雷达成像几何的视线向形变；

S2：将S1中得到的视线向形变进行地理编码转换到DEM的参考地理坐标系统下，得到参考坐标系统统一的多个雷达成像几何的视线向形变；

S3：根据SAR卫星成像几何关系，将坐标转换后的多个雷达成像几何的视线向形变在忽略南北向形变贡献量后进行解算，得到垂直向、东西向形变分量的初始解；

S4：利用垂直向形变分量的初始解，计算地表沿东西向的沉降梯度，并结合东西向形变分量的初始解和矿区地表水平移动与对应方向的沉降梯度之间的线性比例关系函数，获取岩移参数的初始值；

S5：联立SAR卫星成像几何关系式和地表水平移动与对应方向的沉降梯度之间的线性比例关系函数，建立由坐标转换后的多个雷达成像几何的视线向形变到矿区地表三维形变的解算方程，将获得的岩移参数代入解算方程，获得矿区地表三维形变；

S6：将S5中解算得到的南北向形变分量从坐标转换后的多个雷达成像几何的视线向形变中剔除后，进行重新解算，获取新的垂直向、东西向形变分量，并更新东西向的沉降梯度；

S7：结合新解算得到的东西向形变分量和矿区地表水平移动与对应方向的沉降梯度之间的线性比例关系函数，对岩移参数进行优化重解；重复S5～S7进行迭代计算，直到岩移参数的当前值与前一次迭代得到的计算值之差小于0.1，进入S8；

S8：利用岩移参数的当前值代入到由坐标转换后的多个雷达成像几何的视线向形变到矿区三维形变的解算方程中，实现岩移参数自适应获取的矿区三维形变估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用基于M-估计的稳健估计方法，并通过迭代重加权的方式对岩移参数的初始值c₀进行迭代求解，即：

其中，d_E表示东西向形变分量初始解的观测矩阵，为第i次迭代求解过程中得到的重加权矩阵，重加权矩阵中的每个元素表示参与对c₀进行解算的每个差分InSAR监测点的权重，G_E为东西向的沉降梯度矩阵，为G_E的转置；稳健估计中的阈值设置为10^-5，和分别表示第i+1次和第i次迭代求解得到的岩移参数的初始值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将S5中解算得到的南北向形变分量从坐标转换后的多个雷达成像几何的视线向形变中剔除是指按照以下公式计算获得：

其中，是指通过第i次迭代后获得的垂直和东西向形变的视线向形变贡献量，即忽略了南北向形变贡献量的雷达视线向形变量，表示第i次迭代解算得到的南北向形变分量，λ表示雷达入射角，α为卫星飞行方位角。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：S3中在忽略南北向形变贡献量的情况下，由坐标转换后的k个雷达成像几何的视线向形变组成的观测矩阵解算得到垂直向和东西向形变分量的初始解d_U和d_E的计算公式为：

其中，表示第j个SAR成像几何的观测值，λ_j表示第j个SAR成像几何的雷达入射角，α_j为第j个SAR成像几何的卫星飞行方位角，j＝1,…,k，k表示参与解算的多个雷达成像几何的视线向形变观测值的数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中所述SAR卫星成像几何关系式为：

其中，表示第j个SAR成像几何的观测值，λ_j表示第j个SAR成像几何的雷达入射角，α_j为第j个SAR成像几何的卫星飞行方位角，j＝1,…,k，k表示参与解算的多个雷达成像几何的视线向形变观测值的数量；d_U和d_E分别表示垂直向和东西向形变分量，d_N表示南北向形变贡献量。