[发明专利]一种提高差分干涉测量技术获取地表形变精度的方法

说明书

本发明涉及一种提高差分干涉测量技术获取地表形变精度的方法，步骤1：数据资料收集：SAR系统参数、SAR卫星轨道参数、SAR单视复数数据的收集；步骤2：由轨道参数计算出各SAR像对垂直基线，用本发明提供的原则选择差分像对与地形像对；步骤3：进行差分干涉处理，获取研究区域地表形变信息；步骤4：用本发明提供的数学模型，计算由差分干涉测量获取的地表形变误差、评估差分干涉测量精度。本发明基于SAR系统参数、卫星轨道参数，计算各SAR像对垂直基线，经对比各像对的垂直基线优选出差分像对和地形像对；再经差分干涉处理获取较高精度的研究区域地表形变信息；最后评估干涉测量精度。

技术领域

本发明涉及对由矿区地下开采、地震、山体崩塌、滑坡、火山活动引起的地表移动监测以及防灾减灾等领域。本发明提供了在上述技术领域中提高差分干涉测量技术获取地表形变精度的一种方法，并提供了计算由差分干涉测量获取的地表形变误差、评估干涉测量精度的数学模型。

背景技术

对由矿区地下开采、地震、山体崩塌、滑坡、火山活动引起的地表移动进行监测、精确获取地表移动信息对于减轻由这些地质灾害对地表基础设施的损害与自然环境的破坏以及防灾减灾具有重要意义。

合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)干涉测量是一种先进的对地观测技术，是目前微波遥感领域较为流行的研究手段之一，已广泛应用于许多领域，如：地球动力学，冰川漂移，森林调查和海洋调查。差分雷达干涉测量(D-InSAR，DifferentialSynthetic Aperture Radar Interferometry)以其高分辨率、连续空间覆盖和获取地表动态变化能力等优势，在测量地表形变方面出类拔萃，尤其是应用于矿区地下开采、地震、山体崩塌、滑坡、火山活动引起的地表移动监测。但是，如何有效提高所获取的地表形变的精度，并计算由差分干涉测量获取的地表形变误差、评估干涉测量精度仍然是亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高差分干涉测量技术获取地表形变精度的方法，计算差分干涉地表形变误差、评估干涉测量精度，提高差分干涉技术获取地表形变的精度，进而使得差分干涉测量在地质灾害监测中具有可行性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种提高差分干涉测量技术获取地表形变精度的方法，并计算由差分干涉测量获取的地表形变误差、评估干涉测量精度的数学模型，包括以下步骤：

步骤1：收集相关数据资料，包括SAR系统参数、SAR卫星轨道参数的位置矢量、SAR影像SLC数据(Single look complex,单视复数)；

步骤2：基于上述收集到的卫星轨道参数来计算各SAR像对垂直基线，选择SAR差分像对与SAR地形像对；

步骤3：对上述SAR像对进行差分干涉测量处理，获取研究区域地表形变信息；

步骤4：用本发明提供的数学模型，计算差分干涉地表形变均方根误差、评估干涉测量精度。

所述步骤2具体实现过程为：

(21)利用基线估算工具，选取一幅发生形变前的SAR影像作为辅影像，计算各像对的垂直基线，再依据各像对垂直基线是否小于临界干涉基线，判断像对是否满足干涉基本条件；

(22)在满足干涉基本条件的基础上，考虑各像对垂直基线的关系，选择垂直基线大的SAR像对作为地形像对，选择垂直基线小的SAR像对作为差分像对。

所述步骤3具体实现过程如下：

(31)生成地形像对的干涉图。具体操作包括：基于主辅影像的配准多项式实现SLC影像互配准；生成干涉图；去除干涉图中的平地相位；利用两景强度数据以及去平后的干涉图进行相干性估计；对干涉图进行滤波处理去除干涉噪声，再进行相位解缠。处理结果是地形像对干涉图；