[发明专利]一种用于多树木山区的PS点筛选、网络构建与计算方法

说明书

本发明涉及监测技术领域，尤其涉及一种用于多树木山区的PS点筛选、网络构建与计算方法。本发明首先基于光学卫星数据获目标区域最近一期的植被覆盖指数，对多植被区、多树木区、水域、强散射区域进行植被覆盖度统计分析，获取各自的阈值，对目标处理区域进行分类；再基于SAR卫星数据获取目标区域SAR影像的时序相干性；首先通过设置合适的相干性阈值对强散射区域进行PS点删选，再设置合适的相干性阈值对植被区域进行PS点删选，最后设置合适的相干性阈值对多树木区域进行PS点删选，分别记为一级、二级、三级PS点。本发明通过对传统PS‑InSAR中的几个重要环节进行改进，从而使得形变监测结果中的PS点更多，监测精度更高。

技术领域

本发明涉及SAR卫星数据处理与山区地质风险监测技术领域，尤其涉及一种用于多树木山区的PS点筛选、网络构建与计算方法。

背景技术

基于卫星遥感的形变监测技术具有全天时、全天候、观测范围广、能穿云透雾等优势，目前该技术已经在各类应用场景中得到了成功应用，包括山体滑坡、矿区沉降、重要交通设施、冰川和火山等。不同的地物在SAR数据信号中具有不同的散射特征，树木、植被、水体、岩石、建筑物等表现出的散射特征均不同。同时，在相同时间周期内，表现出的相干性也不同。据数据显示，滑坡在地质灾害的占比可达65％以上，山区作为孕育滑坡的重要的载体，因此是基于卫星遥感进行形变监测研究的重要研究对象。一些山区具有多树木与植被的特点，由于树木处于动态变化过程中，常用的C波段、X波段的SAR数据信号受到的影响较大，在进行SAR数据处理过程中，目前仍缺乏有效的数据处理方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于多树木山区的PS点筛选、网络构建与计算方法，本发明具体按以下步骤执行：

S₁:基于光学卫星数据获目标区域最近一期的植被覆盖指数，对多植被区、多树木区、水域、强散射区域进行植被覆盖度统计分析，获取各自的阈值，对目标处理区域进行分类；

S₂:基于SAR卫星数据获取目标区域SAR影像的时序相干性；首先通过设置合适的相干性阈值对强散射区域进行PS点删选，再设置合适的相干性阈值对植被区域进行PS点删选，最后设置合适的相干性阈值对多树木区域进行PS点删选，分别记为一级、二级、三级PS点；

S₃:利用一级PS点集建立一级解缠网络，利用一级PS点集和二级PS点集构建二级解缠网络，利用一级PS点集、二级PS点集和三级PS点集构建三级解缠网络；

S₄:利用网络最小费用流法等解缠方法进行解缠时，选择每个格网中的属于一级PS点集中的PS点为解缠起算点和控制点；

S₅:利用一级解缠网络、二级解缠网络的解缠结果对三级解缠网络的解缠结果进行校正。

进一步，获取目标区域的最近一期且不受云层影响的光学卫星数据，提取用于计算植被覆盖度的各波段数据并计算植被覆盖度；再利用可视化软件显示提取的植被覆盖度指数数据，对植被区、树木区、水域、强散射区域等各类目标对应的植被覆盖度进行统计分析，设计合适的分割阈值，对目标处理区域进行分类；并对各个目标的样本点进行均值计算，记多植被区、多树木区、水域、强散射区域对应的均值分别为A、B、C、D；

分割阈值TS₁设置参考如式(1)所示：

分割阈值TS₂设置参考如式(2)所示：

分割阈值TS₃设置参考如式(3)所示：

根据阈值划分法对目标区域进行划分，得到四类目标区域；对获取的SAR数据进行系列处理后获取各个像对的时序相干系数，定义两信号的相关系数如式(4)所示：