[发明专利]一种从两平行轨道SAR数据中获取地表三维移动量的方法

摘要

一种从两平行轨道SAR数据中获取地表三维移动量的方法，分别收集来自两个相邻平行轨道、地表移动发生前后各一景单视复数(Single Complex Look，SLC)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)数据，以及与SAR影像具有相同覆盖区域的数字高程模型数据；对两个差分像对SAR影像进行剪切，分别得到覆盖重叠区域的两个SAR差分像对影像数据；对以上两个SAR差分像对分别进行多孔径干涉测量处理或偏移跟踪处理，以获取两个地表点在轨道方向(方位向)上的移动量，取两者平均值得到精度较高的地表点在方位向上的移动量；分别求取重叠区域地表点沿垂直方向、沿东方向、沿北方向上的移动量以及地表点水平移动量与地表点移动总量。本发明可精确获取平行轨道SAR影像重叠区域地表点三维移动量。

主权项

1.一种从两平行轨道SAR数据中获取地表三维移动量的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：数据收集与选择：分别收集来自两相邻平行轨道、地表移动发生前后各一景单视复数合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)数据，SAR数据的选取依据体现为：每一轨道的两景SAR影像距地表移动发生时间较短，且两者的空间垂直基线也较短，以保证SAR数据干涉的高相干性，另外，收集与SAR影像具有相同覆盖区域的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据，用于后续差分干涉处理；步骤2：数据预处理：依据两个轨道SAR影像重叠区域，对两个SAR像对进行剪切，分别得到覆盖重叠区域的两个SAR像对数据，同时，按重叠区域范围对DEM数据进行剪裁；步骤3：差分干涉测量处理：对步骤2获取的覆盖重叠区域的两个SAR影像对进行差分干涉测量处理，分别获取各SAR影像对沿各自雷达视线方向(Line of sight，LOS)上地表点移动量d1LOS和d2LOS。其中，d1LOS、d2LOS，以此作为求取重叠区域地表点三维移动量的已知量，为步骤5提供数据支撑；步骤4：多孔径干涉测量处理或偏移跟踪测量处理：分别对步骤2获取的两个裁剪后的SAR差分像对，用多孔径干涉测量(Multi‑aperture InSAR，MAI)或偏移跟踪测量(Offset‑Tracking Measurement)方法获取到地表点沿各自方位向上地表点的移动量d1AZ和d2AZ。为提高方位向测量精度，取其平均值作为方位向移动量，得到较高精度的地表点在方位向上移动量，为步骤5提供数据支撑；步骤5：求取地表点三维移动量：根据两个平行轨道SAR数据参数文件中所提供的雷达信号入射角θ1、θ2以及卫星轨道方位角α，求取入射角之差Δθ，Δθ＝θ2‑θ1，再将步骤3获得的d1LOS、d2LOS及步骤4获得的d1AZ、d2AZ一起带入到获取地表点三维移动量的数学模型，分别求取到重叠区域地表点沿垂直方向dU、沿东方向dE、沿北方向dN上的移动量，进而求取地表点水平移动量和地表点移动总量。