[发明专利]一种地表变形监测方法及系统

说明书

本发明提出了一种地表变形监测方法及系统，涉及测绘监测领域。该方法包括：基于监测区域的外部粗精度DEM进行迭代估计计算，得到初始基线、以及由于基线初始估计误差带来的残余条纹；基于所述残余条纹所在区域范围信息进行航测处理，并基于航测处理结果生成对应的三维激光点云信息；利用深度学习算法对所述三维激光点云信息进行分离提取处理，得到对应的地面点云信息；基于所述地面点云信息与外部粗精度DEM进行融合处理，得到高精度DEM；利用所述高精度DEM进行基线估计，得到精准基线估计值；基于所述精准基线估计值利用二轨法得到场景地表变形数据。通过本发明的技术方案，可以在外部DEM的精度较低的时候保证地表形变的监测精度。

技术领域

本发明涉及测绘监测领域，具体而言，涉及一种地表变形监测方法及系统。

背景技术

近年来发展起来的合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术具有全天时、全天候、高分辨率等优势，弥补了传统水准测量和GPS测量的投入高、耗时长和效率较低等不足,可以不受天气限制对形变区进行大范围的观测。

合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)集合成孔径雷达技术与干涉测量技术于一体。合成孔径雷达(SAR)是一种主动式微波遥感，用来记录地物的散射强度信息及相位信息，前者反映了地表属性(含水量、粗糙度、地物类型等)，后者则蕴含了传感器与目标物之间的距离信息。干涉的基本原理是同一区域两次或多次过境的SAR影像的复共轭相乘，来提取地物目标的地形或者形变信息。雷达干涉的模式分为：沿轨道干涉法、交叉轨道干涉法、重复轨道干涉法。其中利用重轨干涉最为常用的方式。

DInSAR是在传统的InSAR技术上发展起来的方法，主要通过引入外部DEM去除InSAR获取的干涉图中的地形相位，进而得到差分干涉图。即，合成孔径雷达差分干涉测量(different InSAR, DInSAR)技术是通过提取两幅SAR影像中的相位差来获取地表变化信息的技术，由于其不需要考虑测区地表形变的非线性关系，监测结果更理想，成为了地表变形监测主要手段之一。其中，以二轨差分法最为常见。但在实际应用中发现，二轨差分法需借助外部数字高程模型(digital elevation model，DEM)，外部DEM的精度会直接影响地表形变的监测精度。因此，如何在外部DEM的精度较低的时候有效的提升地表形变的监测精度成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地表变形监测方法及系统，其能够在外部DEM的精度较低的时候保证地表形变的监测精度。

本发明是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种地表变形监测方法，包括以下步骤：

步骤S1：基于监测区域的外部粗精度DEM进行迭代估计计算，得到初始基线、以及由于基线初始估计误差带来的残余条纹；步骤S2：基于上述残余条纹所在区域范围信息进行航测处理，并基于航测处理结果生成对应的三维激光点云信息；步骤S3：利用深度学习算法对上述三维激光点云信息进行分离提取处理，得到对应的地面点云信息；步骤S4：基于上述地面点云信息与外部粗精度DEM进行融合处理，得到高精度DEM；步骤S5：利用上述高精度DEM进行基线估计，得到精准基线估计值；步骤S6：基于上述精准基线估计值利用二轨法得到场景地表变形数据。

进一步的，上述步骤S1具体包括：