[发明专利]基于单片InSAR正射影像的调绘方法

摘要

本发明公开了一种基于单片InSAR正射影像的调绘方法，包括步骤：1.单片InSAR正射影像获取；2.基于单片InSAR影像的调绘，其调绘过程如下：201、建立InSAR影像地物特征库；202、室内判读：根据InSAR影像地物特征库对地物进行定性和定位；203、野外核查；204、阴影区和叠掩区的调绘与补测；204、新增地物与隐蔽地物的调绘与补测；205、室内数据处理；3.接边处理。本发明设计合理、方法步骤简单、实现方便且使用效果好、调绘精度高，能解决现有全数字航空摄影测量系统及调绘方法无法满足单片InSAR影像的调绘需要、单片InSAR影像调绘效果差、不能充分发挥InSAR技术优势等实际问题。

主权项

一种基于单片InSAR正射影像的调绘方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、单片InSAR正射影像获取：采用机载InSAR系统且按常规的机载合成孔径雷达干涉测量方法，获取测区的多张单片InSAR影像，并将所获取的多张所述单片InSAR影像均存储至与数据处理器(1)相接的存储单元(2)内；多张所述单片InSAR影像均为正射影像；步骤二、基于单片InSAR正射影像进行调绘：对步骤一中存储至存储单元(2)内的多张所述单片InSAR影像分别进行调绘，且对多张所述单片InSAR影像的调绘方法均相同；对于其中任一张单片InSAR影像而言，其调绘方法包括以下步骤：201、室内判读，其室内判读过程如下：2011、影像放大处理及同步显示：通过数据处理器(1)对被判读单片InSAR影像进行放大，并通过与数据处理器(1)相接的显示单元(3)对放大后的被判读单片InSAR影像进行同步显示；2012、阴影区、叠掩区和可判读区域确定：人为对通过显示单元(3)进行同步显示的被判读单片InSAR影像进行视觉观察，找出被判读单片InSAR影像上存在的阴影区和叠掩区；同时，通过数据处理器(1)对找出的阴影区和叠掩区进行标记；相应地，被判读单片InSAR影像上除被标记的阴影区和叠掩区之外的区域，为可判读区域；2013、室内判读：利用数据处理器(1)且根据预先在存储单元(2)内所建立的InSAR影像地物特征库，对步骤2012中所述可判读区域内按照成图比例尺的技术规范要求需进行判读的所有地物分别进行判读；所述InSAR影像地物特征库内存储有多种不同类型地物的参考特征参数，且每一种类型地物的参考特征参数均包括地物类型、地物性质、地物在InSAR影像上的形状和大小尺寸以及地物在InSAR影像上的色调和灰度值；实际进行室内判读时，对所述可判读区域内需进行判读的所有地物的判读方法均相同；对于所述可判读区域内需进行判读的任一个地物来说，其室内判读过程包括以下步骤：20131、地物性质判断：采用处理器自动判读方法或人为判读方法对被判读地物的性质进行室内判读；当采用处理器自动判读方法对被判读地物的性质进行室内判读时，其室内判读过程如下：I、被判读地物的特征参数获取：所述数据处理器(1)调用尺寸量测模块和灰度值读取模块，在被判读单片InSAR影像上量测出被判读地物的大小尺寸且同步读取出被判读地物的灰度值；同时，根据被判读地物的视觉观察结果，人为通过与数据处理器(1)相接的参数输入单元(4)输入被判读地物在InSAR影像上的形状和在InSAR影像上的色调信息，此时数据处理器(1)获得被判读地物的特征参数并同步存储至存储单元(2)内；被判读地物的特征参数包括被判读地物在InSAR影像上的形状、大小尺寸以及色调信息和灰度值；II、特征匹配并确定被判读地物性质：所述数据处理器(1)调取地物特征参数匹配模块，将被判读地物的特征参数与所述InSAR影像地物特征库进行特征匹配：当匹配出与被判读地物的特征参数一致的参考特征参数时，匹配得出的参考特征参数中的地物类型和地物性质便为被判读地物的类型和性质，此时数据处理器(1)调用标注模块在被判读单片InSAR影像上对被判读地物的类型和性质进行标注；当未匹配出与被判读地物的特征参数一致的参考特征参数时，所述数据处理器(1)调用标注模块将被判读地物的性质标注为未知地物；当采用人为判读方法对被判读地物的性质进行室内判读时，其室内判读过程如下：i、InSAR影像地物特征库学习：作业人员通过对所述InSAR影像地物特征库内所存储的多种不同类型地物的参考特征参数进行学习，了解并掌握各种不同类型地物在InSAR影像上的目视判读特征，所述目视判读特征包括地物在InSAR影像上的形状、大小尺寸以及色调信息和灰度值；ii、人为目视判读：作业人员结合步骤i中了解并掌握的各种不同类型地物在InSAR影像上的目视判读特征，对被判读地物进行目视判读，并相应判读出被判读地物的类型和性质；当目视判读得出被判读地物的类型和性质时，作业人员通过参数输入单元(4)输入目视判读结果，之后数据处理器(1)调用标注模块在被判读单片InSAR影像上对被判读地物的类型和性质进行标注；当不能目视判读得出被判读地物的类型和性质时，作业人员通过参数输入单元(4)输入目视判读结果且此时目视判读结果为未知地物，之后数据处理器(1)调用标注模块在被判读单片InSAR影像上将被判读地物的性质标注为未知地物；20132、地物定位：首先根据被判读地物在被判读单片InSAR影像上的阴影方向，判断出被判读地物的顶部位置，被判读地物的顶部位置与其阴影方向相反；其次，所述数据处理器(1)调用位置标定模块且按照常规数字地图标定方法对被判读地物的顶部位置进行标定，标定的同时数据处理器(1)调用平面坐标确定模块且根据预先在被判读单片InSAR影像上所选定参照物的平面坐标，确定被判读地物顶部位置的平面坐标并同步存储至存储单元(2)内；此时，存储单元(2)内所存储被判读地物顶部位置的平面坐标为被判读地物的初步定位结果；202、野外核查：到实地对步骤20131中判读得出的可判读区域内各地物的地物性质进行核查确认，当核查出步骤20131中判读得出的地物性质错误时，作业人员根据野外核查结果对在被判读单片InSAR影像上所标注的错误地物性质进行修改；同时，对步骤20131中标注为未知地物的地物类型和性质进行实地确定，并根据实地确定结果在被判读单片InSAR影像上对所述未知地物的类型和性质进行标注；203、阴影区和叠掩区的调绘与补测：采用常规定位测量设备且按照常规的测量和定位方法，对步骤2012中标记的阴影区和叠掩区分别进行调绘与补测，并将调绘与补测结果存储至可移动存储设备内；204、新增地物与隐蔽地物的调绘与补测：按照常规外业像片调绘方法，对新增地物和隐蔽地物进行调绘与补测，并将调绘与补测结果存储至所述可移动存储设备内；所述新增地物为步骤一中所述机载合成孔径雷达干涉测量结束后且对所述测区的调绘工作结束前，在所述测区内新增设的地物；所述隐蔽地物为步骤一中进行机载合成孔径雷达干涉测量时因与周围相邻地物的InSAR影像混为一体且使得该地物无法辨识的地物，或者步骤一中进行机载合成孔径雷达干涉测量时被周围相邻的高大地物遮挡而使得该地物没有回波返回到机载InSAR系统雷达天线的地物；205、室内数据处理，其数据处理过程包括以下步骤：2051、野外调绘补测数据处理：将步骤203中和步骤204中所述可移动存储设备内存储的调绘与补测结果传送至数据处理器(1)，且数据处理器(1)调用数字展绘模块或数字转绘模块，将所述调绘与补测结果展绘或转绘至被判读单片InSAR影像上；2052、垂直地物高度测定：采用基于单片InSAR影像的室内高度测量方法或基于野外高度测量的室内数据处理方法，对步骤20132中标注的所有垂直地物的高度进行测定，且对所有垂直地物的高度测定方法均相同；所述垂直地物为在测区地面的垂直方向上有高度的地物；对于任一个垂直地物来说，当采用基于单片InSAR影像的室内高度测量方法对被测量垂直地物高度进行测定时，数据处理器(1)调用垂直地物高度测量模块且根据公式h＝Lgsinθcosθ或h＝Lg1tanθ，计算得出被测量垂直地物的高度h；式中θ为步骤一中进行机载合成孔径雷达干涉测量时所述机载InSAR系统的侧视角，且侧视角θ通过参数输入单元(4)进行输入；Lg为量测得到的被纠正垂直地物在被判读单片InSAR影像上的阴影宽度，Lg1为量测得到的被纠正垂直地物在被判读单片InSAR影像上的叠掩宽度；之后，所述数据处理器(1)调用标注模块将被测量垂直地物的高度标注为h；当采用基于野外高度测量的室内数据处理方法对被测量垂直地物高度进行测定时，步骤202中所述的到实地对各地物的地物性质进行核查确认过程中，还需采用常规的定位测量设备对被测量垂直地物的高度进行实地测量，并将被测量垂直地物的高度实地测量结果存储至可移动存储设备内；步骤2052中进行垂直地物高度测定时，根据所述可移动存储设备内所存储的高度实地测量结果，所述数据处理器(1)调用标注模块对被测量垂直地物的高度进行标注；2053、垂直地物定位误差纠正：采用室内定位误差纠正方法或基于野外定位测量的室内数据纠正方法，对步骤20132中标注的所有垂直地物的定位误差进行纠正，且对所有垂直地物的定位误差纠正方法均相同；对于任一个垂直地物来说，当采用室内定位误差纠正方法对被纠正垂直地物的定位误差进行纠正时，数据处理器(1)调用误差纠正模块且根据公式Δr＝h/tanη，计算得出被纠正垂直地物因高度引起的顶部平面偏移量Δr，式中η为步骤一中进行机载合成孔径雷达干涉测量时所述机载InSAR系统的入射角，h为被纠正垂直地物的高度；之后，数据处理器(1)根据计算得出的顶部平面偏移量Δr，对步骤20132中存储单元(2)内所存储被纠正垂直地物的初步定位结果进行纠正，获得纠正后的定位结果；然后，所述数据处理器(1)调用标注模块将被纠正垂直地物的底部位置平面坐标标注为纠正后的定位结果；当采用基于野外定位测量的室内数据纠正方法对被纠正垂直地物的定位误差进行纠正时，步骤202中所述的到实地对各地物的地物性质进行核查确认过程中，还需采用常规的定位测量设备对步骤20132中标注的所有垂直地物的底部位置平面坐标进行实地测量，并将所有垂直地物的底部位置平面坐标实地测量结果存储至可移动存储设备内；步骤2052中进行垂直地物定位误差纠正时，所述数据处理器(1)根据所述可移动存储设备内所存储的底部位置平面坐标实地测量结果，对被纠正垂直地物的顶部位置平面坐标进行纠正，并将被纠正的顶部位置平面坐标标注为被纠正垂直地物的底部位置实地测量结果；206、按照步骤201至步骤205中所述的调绘方法，对多张所述单片InSAR影像分别进行调绘；步骤三、接边处理：所述数据处理器(1)按照常规数字地图的接边处理方法，对步骤二中调绘完成的多张所述单片InSAR影像进行接边处理，获得所述测区的完整InSAR正射影像调绘图。