[发明专利]一种无需地面辅助的升降轨InSAR监测沉降区绝对地表形变方法

摘要

本发明公开了一种无需地面辅助的升降轨InSAR监测沉降区绝对地表形变的方法，首先利用升轨和降轨InSAR数据获取地表在两个不同斜距向上的相对地表形变测量值；然后融合升轨和降轨InSAR相对形变场估计地表在垂直向和东西向上的相对形变；进而利用东西向相对形变量级小于一定阈值的地面点计算升轨和降轨InSAR相对形变测量值的绝对偏移量；最后利用经绝对偏移量改正后的升轨和降轨InSAR形变值估计地表在垂直向和东西向上的绝对形变。突破了传统InSAR只能获取相对地表形变的技术瓶颈，无需布设地面控制点或者假设远场形变为零就可以得到地表在垂直向和东西向上的绝对形变结果。

主权项

一种无需地面辅助的升降轨InSAR监测沉降区绝对地表形变的方法，其特征在于，首先利用升轨和降轨InSAR数据获取沉降区地表在两个不同斜距向上的相对地表形变测量值；然后融合升轨和降轨InSAR相对形变场估计地表在垂直向和东西向上的相对形变；接着，利用东西向相对形变量级小于设定阈值的地面点计算升轨和降轨InSAR相对形变测量值的绝对偏移量；最后利用经绝对偏移量修正后的升轨和降轨InSAR形变值估计地表在垂直向和东西向上的绝对形变；所述升轨和降轨InSAR相对形变测量值的绝对偏移量按照以下公式计算：其中，yi表示第i个挑选出来的地面观测点，i的取值为1‑N，且地表观测点yi的东西向相对形变不大于设定的形变阈值即ε为事先设定的形变阈值；代表第i个挑选出来的地面观测点在垂直向上的绝对形变；Kas和Kdes分别代表升轨和降轨InSAR斜距向相对形变与绝对形变测量值之间的常数差，即升轨和降轨InSAR绝对偏移量；和分别代表地面观测点yi上升轨和降轨InSAR斜距向相对形变测量值，为地面观测点上升轨和降轨InSAR斜距向相对形变测量值的观测误差；和分别为地表观测点yi的垂直向地表形变在升轨和降轨InSAR斜距向上的投影系数，θas和θdes分别表示地表观测点yi上的升轨和降轨雷达局部入射角；利用稀疏最小二乘算法解算上述方程，得到升降轨InSAR绝对偏移量，以及所挑选出来的N个地面观测点在垂直向上的绝对形变；建立地面观测点xi上升降轨InSAR斜距向绝对形变测量值与垂直向和东西向绝对形变之间的函数关系，利用最小二乘平差解算出地面观测点在垂直向和东西向上的绝对形变和Dasreal(xi)Ddesreal(xi)=Dasrat(xi)-KasDdesrat(xi)-Kdes=Sasup(xi)Saseast(xi)Sdesup(xi)Sdeseast(xi)·Dupreal(xi)Deastreal(xi)+ηasrat(xi)ηdesrat(xi)]]>其中，和分别代表地面观测点xi上升轨和降轨InSAR斜距向相对形变测量值；分别为地表观测点xi的垂直向、东西向地表形变在升轨InSAR斜距向上的投影系数，θas(xi)和αas(xi)则分别为地表观测点xi上的升轨雷达局部入射角和卫星飞行方向角；为升轨和降轨InSAR斜距向相对形变测量值的误差；分别为地表观测点xi的垂直向、东西向和南北向地表形变在降轨InSAR斜距向上的投影系数；θdes(xi)和αdes(xi)则分别为地表观测点xi上的升轨雷达局部入射角和卫星飞行方向角。