[发明专利]一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法

摘要

本发明公开了一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法。该方法基于形变前后不同轨道SAR影像数据，分别通过融合D‑InSAR技术和Offset‑tracking技术获取不同雷达卫星视线向上的形变信息，融合MAI技术和Offset‑tracking技术获取不同雷达卫星方位向上的形变信息，在此基础上，考虑视线向和方位向形变信息监测精度不同，采用Helmert方差分量估计的方式确定权重，建立三维地表形变转换模型并解算，获取工矿区三维形变场。本发明可以解决InSAR技术监测工矿区地表形变时容易受失相干、可监测形变梯度小等因素限制的问题；其次，通过多源SAR影像更加全面的监测出地表真实形变情况。

主权项

1.一种融合多源SAR影像工矿区三维地表形变监测及解算方法，其特征在于，包括如下步骤：a获取多源SAR影像干涉对的相干图；b对相干图进行平滑处理；c结合上述相干图并融合D‑InSAR技术和Offset‑tracking技术获取雷达视线向形变信息；d结合上述相干图并融合MAI技术和Offset‑tracking技术获取雷达方位向形变信息；e利用步骤c和步骤d得到的雷达视线向形变信息和雷达方位向形变信息，采用Helmert方差分量估计建立三维地表形变模型并进行解算；所述步骤c具体为：c.1根据InSAR技术在实际应用中最大可监测形变梯度理论，确定D‑InSAR可监测相干性阈值；c.2利用步骤c.1得到的相干性阈值和步骤b中的相干图，对研究区内相干值大于步骤c.1中阈值的区域采用D‑InSAR技术进行地表形变监测获取雷达视线向形变信息；c.3对于研究区内相干值小于c.1中阈值的区域采用Offset‑tracking技术进行处理，获取距离向形变信息后进一步转换为雷达视线向形变信息；c.4将步骤c.2和步骤c.3中分别获取的雷达视线向形变信息按照像元位置进行融合，从而获取整个研究区雷达视线向地表形变信息；c.5重复上述步骤c.1‑步骤c.4，从而对不同轨道SAR影像数据分别进行处理，实现不同雷达视线向形变信息的监测；所述步骤c.1中D‑InSAR可监测相干性阈值的确定过程如下：理论上可监测最大形变梯度模型的计算公式如下：其中，dmax最大形变梯度，λ为波长，u为像元大小；实际可监测最大形变梯度与相干性的关系：Dmax＝dmax+0.002(γ‑1)；其中，Dmax为实际可监测最大形变梯度，γ为相干值；由公式看出，随着相干值的减小，存在一个较小相干值使得Dmax变为0，即监测不出形变信息；以此为基础计算出各传感器实际可监测最大形变梯度的临界相干值作为阈值。