[发明专利]融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置

说明书

本发明提供了一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置，涉及地球观测与导航的技术领域，包括：先获取监测点的北斗观测数据和PS点的SAR影像数据；然后分别对北斗观测数据和SAR影像数据进行沉降时序解算，得到北斗沉降时序和SAR沉降时序；将公共点的北斗沉降时序和SAR沉降时序进行融合，得到公共点的融合沉降时序；再构建监测区域的沉降场曲面方程；最后基于公共点的融合沉降时序和沉降场曲面方程，对其他PS点进行时空插值计算，得到其他PS点的融合沉降时序，以实现对监测区域的监测。本发明可以实现高精度，高时间分辨率，高空间分辨率，低成本，便于实现的有益效果。

技术领域

本发明涉及地球观测与导航的技术领域，尤其是涉及一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置。

背景技术

我国地质灾害种类多样、分布广泛且活动频繁，是世界上地质灾害最为严重的国家之一。而位移形变是地质灾害发生的最直观的前兆信息，是地质灾害预警预报的主要依据，因此地表沉降监测是地质灾害监测最常用的技术。目前全球卫星导航系统（GlobalNavigation Satellite System ，GNSS）技术是连续实时获取地表三维矢量变形的主要技术手段。但是GNSS技术在大范围地表沉降监测中存在硬件成本高的缺陷，在复杂环境下存在监测精度受限的技术问题。

针对地表沉降监测方法中的单一监测手段，其精度低，成本高，且时空分辨率低；另外，传统GNSS和InSAR结合的监测方法，因设计复杂，难以实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置，以缓解现有技术中存在的监测精度低，成本高，且时空分辨率低，设计复杂难以实际应用的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法，其中，包括：获取监测区域内监测点的北斗观测数据和监测区域内永久散射体PS点的合成孔径雷达SAR影像数据；分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数据进行沉降时序解算，得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序；将所述PS点中与所述监测点重合的公共点的北斗沉降时序和公共点的SAR沉降时序进行融合，得到公共点的融合沉降时序；基于所述公共点的融合沉降时序，构建监测区域的沉降场曲面方程；基于所述公共点的融合沉降时序和所述沉降场曲面方程，对所述PS点中未与所述监测点重合的其他PS点进行时空插值计算，得到其他PS点的融合沉降时序，以基于所述公共点的融合沉降时序和所述其他PS点的融合沉降时序，实现对监测区域的监测。

进一步的，分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数据进行沉降时序解算，得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序，包括：基于所述北斗观测数据，利用目标方法求取监测点的原始沉降时序，其中，所述目标方法包括：实时载波相位差分方法和精密单点定位方法；对所述监测点的原始沉降时序进行第一预处理操作，得到所述监测点的北斗沉降时序；其中，所述第一预处理操作包括：粗差探测处理操作和剔除处理操作。

进一步的，分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数据进行沉降时序解算，得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序，包括：在对所述SAR影像数据进行配准的过程中，按照预设稳定性条件选取PS点；基于所述PS点对所述SAR影像数据进行第二预处理操作，得到PS点的形变相位信息；所述第二预处理操作包括：滤波操作，干涉操作和去地形处理操作；基于所述PS点的形变相位信息，确定所述PS点的SAR沉降时序。

进一步的，将所述PS点中与所述监测点重合的公共点的北斗沉降时序和公共点的SAR沉降时序进行融合，得到公共点的融合沉降时序，包括：确定所述PS点中与所述监测点重合的公共点；利用卡尔曼滤波算法对公共点的北斗沉降时序和公共点的SAR沉降时序进行融合，得到公共点的融合沉降时序。