[发明专利]基于地基干涉雷达数据的地表形变实时监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于地基干涉雷达数据的地表形变实时监测方法及系统。该方法包括：求取相邻两时刻目标监测区域雷达单视复图像的差分干涉图；根据差分干涉图确定相邻时刻各像元的形变量；根据各相邻时刻各像元的形变量，求取各像元相对于初始时刻的累积形变量；根据各像元的累积形变量求取各像元的形变速率；根据各像元的形变速率，求取当前时刻各像元的形变加速度；根据当前时刻相对于初始时刻各像元的累积形变量、当前时刻各像元的形变速率以及当前时刻各像元的形变加速度，结合累积形变阈值、形变速率阈值以及形变加速度阈值，确定是否发出预警。本发明提供的地表形变实时监测方法及系统能够实现地表形变的精确监测和预警。

技术领域

本发明涉及地表变形监测领域，特别是涉及一种基于地基干涉雷达数据的地表形变实时监测方法及系统。

背景技术

地基合成孔径雷达干涉测量(GB-InSAR)是一种基于微波探测主动成像方式的变形监测技术，通过雷达干涉测量技术可实现优于毫米级的微形变监测，无需接触目标区域即可精确获取地表形变信息，具有高时空分辨率、高灵活性和高精度等技术优势。近年来，滑坡、冰川运动、矿区沉降常有发生，提供一种能够对地表变形进行精确监测和预警的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于地基干涉雷达数据的地表形变实时监测方法及系统，能够实现地表形变的精确监测和预警。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于地基干涉雷达数据的地表形变实时监测方法，包括：

求取相邻两时刻目标监测区域雷达单视复图像的差分干涉图；

根据差分干涉图确定相邻时刻各像元的形变量；

根据各相邻时刻各像元的形变量，求取各像元相对于初始时刻的累积形变量；

根据各像元的累积形变量求取各像元的形变速率；

根据各像元的形变速率，求取当前时刻各像元的形变加速度；

根据当前时刻相对于初始时刻各像元的累积形变量、当前时刻各像元的形变速率以及当前时刻各像元的形变加速度，结合累积形变阈值、形变速率阈值以及形变加速度阈值，确定是否发出预警。

可选的，所述求取相邻两时刻目标监测区域雷达单视复图像的差分干涉图，具体包括：

获取目标监测区域相邻两时刻的雷达单视复图像；

对相邻两时刻的雷达单视复图像进行差分干涉处理，得到相邻两时刻的差分干涉图。

可选的，所述根据差分干涉图确定相邻时刻各像元的形变量，具体包括：

对所述差分干涉图进行滤波、相位解缠、大气校正处理，并根据处理后的差分干涉图确定相邻时刻各像元的形变量。

可选的，根据各相邻时刻各像元的形变量，求取各像元相对于初始时刻的累积形变量，具体包括：

通过对像元在各相邻时刻的形变量的累加，求取各像元的累积形变量。

可选的，所述根据各像元的累积形变量求取各像元的形变速率，具体包括：

在设定时间段内，对像元的累积形变量进行最小二乘线性拟合，根据拟合直线的斜率确定所述设定时间段所述像元的形变速率。

可选的，所述根据各像元的累积形变量求取各像元的形变速率，具体包括：

根据像元各时刻的累积形变量，建立像元的累积形变量随时间变化的曲线，记为累积形变-时间曲线；

对所述累积形变-时间曲线求导，得到像元的形变速率-时间曲线；

基于所述形变速率-时间曲线确定像元的形变速率。