[发明专利]一种InSAR变形监测精度提升和检验方法及系统

说明书

本发明公开了一种InSAR变形监测精度提升和检验方法及系统，通过人工设置一套或多套电源通讯边缘计算及智能控制子系统，子系统通过散射体位置和姿态条件调整实现相干增强和附加约束以提高变形解析精度或作为基准检验变形监测精度；系统根据卫星轨道、雷达参数、变形解析方法结合被监测对象相关信息进行系统配置，每套子系统由双金属标、阵列位移计、散射体、散射体位置姿态精密控制装置、电源通讯边缘计算及雨雪量监测装置组成，可以根据相干条件调整散射体的位置和姿态从而增强相干性并为系统计算提供约束条件，或根据人的指令模拟三维变形和姿态调整从而实现对变形监测精度的检验。

技术领域

本发明属于堤坝结构、山体滑坡、采空区及地下水抽采区地表变形监测技术领域，具体涉及InSAR表面变形监测相干增强方法及精度检验系统。

背景技术

采用InSAR变形监测及其衍生方法，如D-InSAR、MT-InSAR、PS-InSAR、SBAS-InSAR、MAI-InSAR等进行表面变形监测具有被监测对象表面或地面配套设施简单、分布式监测、不受云层影响等优势，是城市被监测对象表面或地面沉降、大面积地下水抽采区、煤矿采空区、渠道堤坝等大尺寸建筑物表面变形监测的有效方法，已经在城市地面、地下水抽采区地面以及深圳、重庆等地区水库大坝变形监测中得到应用。图像配准、校正和补偿等技术的引入，特别是引入高精度DEM数据、融合多轨道D-InSAR和Offset-Tracking等的3维（距离向、方位向、视线向）形变估计等对提高InSAR变形监测具有十分重要的意义。提高InSAR变形监测精度和稳定性首先必须获得清晰的相干图像，为此必须解决其参数率定、图像配准以及失相干问题。为避免时空失相干，目前采取的方法主要是采用PS和DS方法，实际上上述方法放置在变形区域，对于大变形区域或复杂的变形区域同样存在失去相干风险，同样由于雨雪覆盖也将导致失相干或难以形成有效干涉图像，从而给星载数据或机载数据的解译带来困难甚至导致表面变形监测失败。

发明内容

本发明目的在于提供一种InSAR变形监测精度提升和检验方法及系统，减少时空失相干和提供一种野外现场实时检测InSAR变形监测精度的方法及系统。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供了一种InSAR变形监测精度提升方法，包括相干增加和提供精准变形约束条件，其特征在于，

基于卫星轨道和SAR雷达参数结合被监测对象的位置、方位及变形信息，根据相干条件选择代表性的点布置一套或多套电源通讯边缘计算及智能控制子系统，每套电源通讯边缘计算及智能控制子系统由双金属标、阵列式位移计、散射体以及电源通讯边缘计算及雨雪量监测装置和散射体位置姿态精密控制装置组成；

根据相干条件控制位置姿态精密控制装置调整散射体的位置和姿态，使得干涉信号最强、相干条件最好；

散射体调整后的位置和姿态由阵列式位移计结合双金属标进行三维测量，以及横滚、俯仰和方位角度联合精准控制。

调整后散射体的位置具有确定和精度的三维坐标和姿态信息，作为InSAR变形监测数据解析的约束条件，从而提高变形解译精度。

优选的，通过雨雪量监测装置检测被监测对象表面或地面的降雪量，当监测的散射体表面积雪时控制除雪装置对散射体进行自动除雪；

通过雨雪量监测装置检测被监测对象表面或地面的降雨，当监测的散射体表面积水时控制雨刮器和加热除湿器对散射体进行自动除雨除湿。

优选的，采用影响相干的输入因素数据集训练散射体控制模型，将控制参数输入驱动电机。

第二方面，本发明提供了一种用于InSAR变形监测精度检验方法，其特征在于，还包括，控制位置姿态精密控制装置运动用于调整散射体的位置，模拟被监测对象表面或地面变形过程，对比散射体的实际位移值与检测位移值检测卫星监测数据的准确性。