[發(fā)明專利]InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標與控制點加密方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010208452.0
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN101881823A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 靳國旺;張紅敏;徐青;秦志遠;周楊;孫偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍信息工程大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/90
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

技術領域

本發(fā)明涉及InSAR干涉參數(shù)定標技術，特別涉及一種InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標與控制點加密方法。

背景技術

InSAR(Interferometric?Synthetic?Aperture?Radar，合成孔徑雷達干涉測量)技術是隨著信息技術、攝影測量技術、數(shù)字信號處理技術等相關技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種高精度對地觀測新技術。它在地形測繪、地表形變監(jiān)測、冰川運動研究等方面都表現(xiàn)出快速、高精度、全天時、全天候等突出優(yōu)勢。InSAR技術已成為目前發(fā)展迅速、極具潛力的對地觀測及測繪新技術之一。

在InSAR研究和應用方面，以往國內(nèi)對InSAR技術的研究主要是針對單獨干涉像對的干涉處理進行的，影響了我國InSAR技術的實際測圖應用。

若采用處理單獨干涉像對的方法來處理覆蓋大面積的多套InSAR數(shù)據(jù)，將存在以下問題：(1)對于每對干涉數(shù)據(jù)，都需要足夠數(shù)量、分布合理的地面控制點來進行軌道參數(shù)、基線參數(shù)和干涉相位偏置等參數(shù)的解算。因此，在整個大區(qū)域內(nèi)完成所有干涉像對的干涉處理和DEM(Digital?Elevation?Model，數(shù)字高程模型)及正射影像的獲取工作就需要獲取大量、分布合理的地面控制點，從而需要消耗大量的人力和財力。在這種情況下，InSAR技術很難在境內(nèi)無圖區(qū)、稀疏控制區(qū)及境外地區(qū)的地形測繪中發(fā)揮作用。(2)對每個干涉像對單獨進行干涉處理，由于沒有考慮和利用數(shù)據(jù)之間的連接條件及相關關系，不同干涉數(shù)據(jù)獲取的DEM及正射影像之間存在較大的相對誤差，特別是在DEM接邊處會出現(xiàn)明顯的高程差異，在正射影像的接邊處會出現(xiàn)明顯的影像錯位現(xiàn)象。

因此，為了有效減少大面積多套InSAR數(shù)據(jù)干涉處理所需的地面控制點數(shù)量，提高干涉參數(shù)定標性能，降低不同干涉數(shù)據(jù)接邊處反演高程值的差異，提高獲取DEM及正射影像的整體一致性和連續(xù)性，促進我國InSAR技術的發(fā)展和實際測圖應用，本發(fā)明提出了InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標與控制點加密方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標與控制點加密方法，它與現(xiàn)有的單獨像對InSAR數(shù)據(jù)干涉參數(shù)定標方法相比，具有所需地面控制點數(shù)量少、干涉參數(shù)定標性能文件、DEM接邊處高程差異較小的突出優(yōu)勢。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案，它包括以下步驟：

①獲取各個干涉圖的解纏結果；

②根據(jù)獲取的干涉圖解纏結果，利用圖像重疊區(qū)內(nèi)的同名連接點和圖像覆蓋范圍內(nèi)的地面控制點，采用區(qū)域網(wǎng)平差方法解算軌道參數(shù)、基線參數(shù)和干涉相位偏置，并加密干涉處理用的控制點；

③重建DEM和制作正射影像。

在所述的步驟②中，采用整體解法或兩類未知數(shù)交替趨近法進行區(qū)域網(wǎng)平差，并加密控制點。

在所述的步驟①中，獲取各個干涉圖的解纏結果包括如下步驟：

i)、對各個InSAR干涉像對進行高精度匹配；

ii)、干涉像對進行高精度匹配之后，對得到的數(shù)據(jù)進行重采樣處理，并逐像元計算干涉相位，生成干涉圖；

iii)、對得到的干涉圖進行濾波處理；

iv)、計算干涉質量圖；

v)、對干涉圖進行相位解纏處理。

在所述的步驟i)中，采用影像金字塔實現(xiàn)InSAR干涉像對的粗匹配，然后采用相關系數(shù)法實現(xiàn)像元級匹配、最后采用最小二乘法實現(xiàn)子像元級匹配。

采用上述技術方案的本發(fā)明，采用了區(qū)域網(wǎng)平差方法進行大面積、多套InSAR數(shù)據(jù)的干涉參數(shù)定標，可有效減少大面積多套InSAR數(shù)據(jù)干涉參數(shù)定標所需的地面控制點數(shù)量，提高干涉參數(shù)定標性能，降低不同干涉數(shù)據(jù)接邊處反演高程值的差異，提高獲取DEM及正射影像的整體一致性和連續(xù)性，并且能夠加密出干涉處理用的大量地面控制點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標與控制點加密流程圖；

圖2為本發(fā)明中InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標的控制點分布示意圖；

圖3為本發(fā)明中以兩套InSAR數(shù)據(jù)區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標為例說明的控制點分布圖；

圖4為兩套InSAR數(shù)據(jù)分別進行單獨干涉參數(shù)定標時所需的控制點分布圖；

圖5為實驗數(shù)據(jù)0001_04的控制點分布圖；

圖6為實驗數(shù)據(jù)0001_03的控制點分布圖；

圖7為實驗數(shù)據(jù)1001_04的控制點分布圖；

圖8為實驗數(shù)據(jù)1001_03的控制點分布圖；

圖9為實驗數(shù)據(jù)0001_04的連接點分布圖；

圖10為實驗數(shù)據(jù)0001_03的連接點分布圖；