[发明专利]基于三维激光扫描的GBInSAR三维位移场提取方法

摘要

本发明公开了一种基于三维激光扫描的GBInSAR三维位移场提取方法，该方法是通过利用GBInSAR对监测区域进行高精度监测的同时，利用三维激光扫描仪对监测区域进行精细扫描，分别得到两者的变形信息，然后将其进行精确配准，利用三维激光扫描得到的投影角和GBInSAR高精度的视线向位移，有效的将两者的变形信息融合在一起，最终得到高精度的三维位移场。本发明所达到的有益效果：通过三维激光获取变形体的三维变形信息，结合GBInSAR技术获取雷达视线向的距离，实现高精度三维位移场的快速获取，具有速度快、精度高、覆盖范围广、便携、易操作、全天候等优点，对地形变监测技术领域具有良好的理论意义和实际应用价值。

主权项

1.基于三维激光扫描的GBInSAR三维位移场提取方法，其特征是，包括如下步骤：1)选择监测区域，在监测区域内合适位置处放置三维激光扫描仪和GBInSAR观测装置；所述三维激光扫描仪的位置坐标为L(xL,yL,zL)，GBInSAR观测装置的位置坐标为G(xL,yL,zL)；2)在监测区域内放置若干个角反射器，分别计其坐标N为角反射器的个数；3)利用三维激光扫描仪和GBInSAR观测装置对监测区域同时监测，获取监测区域的监测信息：对三维激光扫描仪获取的点云数据进行配准得到监测点的变形量(Δx,Δy,Δz)；对GBInSAR影像数据进行配准、干涉、解缠处理，得到雷达高精度视线向位移los；4)在GBInSAR影像数据和三维激光扫描仪获取的点云数据中，提取监测区域内角反射器在各自坐标系下的坐标，分别记为统一坐标系，利用下式分别将三维激光扫描坐标和GBInSAR坐标转化到基准坐标系下，其中，表示GBInSAR的像素坐标向基准坐标的转换函数，表示三维激光扫描数据向基准坐标的转换函数，转换函数采用多项式函数或者其它函数；5)经过配准之后，三维激光扫描监测数据和GBInSAR监测数据配准到统一基准坐标系下，利用坐标反算以下公式求得投影角α,γ：6)利用得到的α,γ和GBInSAR得到的高精度视线向位移los计算三维位移场：所述监测区域内的角反射器均匀分布在监测区域内；所述步骤1)中三维激光扫描仪和GBInSAR观测装置位于同一水准面，相隔距离依据经验值设置。