[发明专利]一种基于迭代分解的大气信号改正方法

权利要求书

1.一种基于迭代分解的大气信号改正方法，实现地基雷达干涉测量在形变监测中的应用，包括步骤：

步骤1，干涉图数据处理。

步骤2，雷达干涉相位中的大气信号总量分解为静态大气成分和动态大气成分。

步骤3，进一步将大气信号总量分为与观测距离和高程相关的大气成分和空间低频长波成分。

步骤4，最小二乘法估计与观测距离和高程相关的大气成分，实现第一步大气改正。

步骤5，二维高斯滤波模拟空间低频长波信号，实现第二部大气改正。

步骤6，重复步骤4和5直到迭代结束。

步骤7，改正最终估计得到的与观测距离和高程相关的大气成分和空间低频长波成分。

2.步骤1中所述干涉图数据处理，其特征在于，其进一步包括子步骤：对缠绕的干涉图进行滤波降噪；对滤波后干涉图进行相位解缠；以及干涉图相干性估计。

3.步骤2中所述雷达干涉相位中的大气信号总量分解为静态大气成分和动态大气成分，其特征在于：

其中信号总量记为静态大气成分动态大气成分即有

静态大气成分在空间中随观测距离R和相对高程H线性变化，即其中c₀,c₁,c₂为线性系数；

动态大气成分在空间上呈现为低频长波的分量。

4.步骤3中所述进一步将大气信号总量分为与观测距离和高程相关的大气成分和空间低频长波成分，其特征在于：

静态大气成分中的c₀+c₁R部分与的步骤2中所述的动态大气成分同属于空间上的一个低频长波信号；

本发明将上述大气信号总量进一步分解为与观测距离R和相对高程H的成分与一个空间低频长波成分即有

5.步骤4中所述最小二乘法估计与观测距离和高程相关的大气成分，实现第一步大气改正，其特征在于，利用一定数量的相干点，通过相干点对应的解缠相位、观测距离、相对高程，使用最小二乘法估计与观测距离和高程相关大气成分对应的系数c₂。

6.步骤5中所述二维高斯滤波模拟空间低频长波信号，实现第二部大气改正，其特征在于，从原有干涉图中减去每个点的与观测距离和高程相关大气成分之后再进行二维高斯滤波，即波长超过一定长度(如500m、1000m等)的信号被作为上述中的空间低频长波成分去除。

7.步骤6中所述重复步骤4和5直到迭代结束，其特征在于：

空间低频长波成分参与了前一次与观测距离R和相对高程H的成分的估计，从而使得的估计是不精确的，因此本发明方法将空间低频长波成分从原始干涉图中减去之后，再进行分量的估计，可进一步提升分量的估计精度；

迭代次数达到一定次数或者前后两次最小二乘估计与观测距离R和相对高程H的成分时残差相位的中误差之差小于一定限值(如0.01rad、0.1rad等)时，终止迭代过程。

8.步骤7中所述改正最终估计得到的与观测距离和高程相关的大气成分和空间低频长波成分，其特征在于：

从干涉图中减去最终估计得到的成分和低频长波成分剩余量即为随机噪声和与形变相关的相位变化，从而完成一幅干涉图的大气改正；

重复该过程，可实现多幅干涉图的大气改正。