[发明专利]面向InSAR的初始DSM的区域网平差方法

说明书

本发明公开了一种面向InSAR的初始DSM的区域网平差方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，生成初始DSM及附加数据；步骤S2，计算控制点在主影像中的像素坐标；步骤S3，确定各个初始DSM的邻接关系矩阵；步骤S4，均匀抽取各个初始DSM重叠处的连接点，并计算所述连接点在所述初始DSM中的像素坐标以及与所述初始DSM相邻的影像中的像素坐标；步骤S5，确定所述连接点的经相位高程转换之后的高程值；步骤S6，构建最小二乘平差方程，对所述初始DSM进行区域网平差。本发明能够支持业务化InSAR地形测绘过程中，流程化生产的初始DSM产品的精度的进一步提升。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种面向InSAR的初始DSM的区域网平差方法。

背景技术

合成孔径雷达干涉(InSAR)技术已经成为了最为有效的全球测图手段之一。2000年，SRTM提供了全球56°S～60°N范围内的数字表面模型(DSM)数据，其标称精度达到了16m，格网大小30米，在全球尺度的科研以及工程应用中发挥了不可估量的作用。在2016年，德宇航宣布使用TanDEM-X双星绕飞星座完成了全球DSM的测绘，90％地区的精度为3.5米，如果不考虑极低精度区域，全球90％地区的精度则达到了0.8米，数据已经可以用于精细的军事化定位和军事目标识别。InSAR地形测绘的巨大潜力，使得InSAR技术在工程应用上迎来了一个新的时代。然而我国SAR卫星技术发展缓慢，现阶段尚没有民用的业务化InSAR地形测绘卫星，这导致了我国的应用技术发展迟缓。InSAR地形测绘技术，特别是面向大规模全球尺度的地形测绘技术，是我国将来发展的方向，也是现在技术的短板。

InSAR地形测绘是一个高度自动化的过程。在自动化处理过程中，为了精度的控制和提升，需要使用原始数据进行InSAR的流程化处理，完成数据的标准分幅、配准、重采样、干涉、去平、基线精化、滤波、解缠、相高转换、地理编码，生成具有地理坐标的DSM数据。这种处理方法是现阶段常用的处理方法，其中存在两个较为严重的工程化应用难题。第一，基线精化过程中，需要使用外部的DSM数据或其它高精度三维坐标，由于国外地面控制的缺乏，使得这种方法的全球可用性极低。第二，这种方法生成的DSM中包含了流程化处理过程中的各类误差，从其严密成像几何模型可以发现，这些误差主要包括了几何定位相关的误差源，即卫星成像时刻的位置、速度、斜距、多普勒等参数，以及高程解算相关的误差源，即干涉基线和相位等参数，这些误差会在1m到10m之间波动，造成DSM的产品精度稳定性较差。

本发明将前述自动化处理得到的DSM称为初始DSM，针对初始DSM误差较大，精度不统一，存在明显的接边误差的情况，引入地面高程控制点进行平差处理，最终解算得到区域网平差的各平差系数，为初始DSM的精度改善提供了修正参数。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种面向InSAR的初始DSM的区域网平差方法，可充分地消除由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。

本发明提供了一种面向InSAR的初始DSM的区域网平差方法，所述方包括以下步骤：

步骤S1，利用合成孔径雷达干涉(InSAR)生成初始DSM及附加数据，所述附加数据包括主影像头文件、从影像头文件、控制点质量评估文件、初始DSM对应的SRTM和初始DSM对应的SRTM误差；

步骤S2，构建斜距-多普勒方程和椭球方程，并利用构建的所述斜距-多普勒方程和椭球方程，计算所述控制点质量评估文件中的控制点在主影像中的像素坐标；

步骤S3，根据各个所述初始DSM的经纬度范围，确定各个所述初始DSM的邻接关系矩阵；

步骤S4，基于所述邻接关系矩阵，均匀抽取各个所述初始DSM重叠处的连接点，并计算所述连接点在所述初始DSM中的像素坐标以及与所述初始DSM相邻的影像中的像素坐标；

步骤S5，基于所述连接点在所述初始DSM中的像素坐标，确定所述连接点的经相位高程转换之后的高程值；