[發明專利]一種基于INSAR制作DEM的水域高程處理方法

有效

• 申請號: 201410117111.0
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103868503A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 原喜屯;苗小利;黃曉艷
• 申請（專利權）人: 西安煤航信息產業有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01C5/00;G01S13/90
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于雷達干涉測量技術領域，尤其是涉及一種基于INSAR制作DEM的水域高程處理方法。

背景技術

INSAR（Interferometric?Synthetic?Aperture?Radar；簡稱：干涉雷達測量）技術源于美國，在歐美發達國家得到不斷完善與成熟，其應用領域也得到不斷推廣。我國在近幾年開展了機載高分辨率InSAR技術，在地形測繪方面的應用研究。合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）技術，特別是機載高分辨率InSAR技術作為一種新的、先進的技術手段,已經逐漸應用于地形測繪。通過機載INSAR獲得的高程數據，經過濾波處理后只能得到一個相應于參照影像每一點處的地面高程數值集合，還不能稱為數字高程模型（DEM），準確地說應為數字表面模型（DSM）。因為上述地面高程數值集合中還存在以下兩個問題沒有解決：第一、包含了非地表的高程信息，如房屋、樹林等地物的高程信息；第二、包含了不合理的高程信息，如靜止水面的高程未置平、流動水域高程未平緩過渡等不合理的高程信息，以上兩個問題是目前制作DEM中的技術瓶頸問題。地球上的表層水域分為靜止水域和流動水域兩種，其中靜止水域是指水面高程均相同的不流動水域，如湖泊、水池、池塘等；流動水域是指水面高程不同的流動水域，如河流、小溪等。由于目前制作DEM中存在上述技術瓶頸問題，因而基于機載INSAR制作數字高程模型（DEM）時，存在以下兩個難題：第一、制作DEM存在技術瓶頸問題，并且制作DEM的效率和質量均較低；第二、傳統光學系統的技術規范已經無法指導機載INSAR制作DEM。

綜上，現如今缺少一種方法步驟簡單、設計合理且實現方便、使用效果好的基于INSAR制作DEM的水域高程處理方法，能簡便、快速且高質量完成水域高程處理過程，所制作DEM的高程精度較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于INSAR制作DEM的水域高程處理方法，其方法步驟簡單、設計合理且實現方便、使用效果好，能簡便、快速且高質量完成水域高程處理過程，所制作DEM的高程精度較高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于INSAR制作DEM的水域高程處理方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、獲取被測量區域的原始測量數據：采用機載干涉合成孔徑雷達對被測量區域的地形進行飛行掃描，獲得被測量區域的原始DEM數據和原始DOM數據；所述原始DEM數據為數字高程數據，所述原始DOM數據為數字正射影像數據；

步驟二、水域高程處理：對被測量區域內的靜止水域和/或流動水域進行高程處理；其中，對所述靜止水域進行高程處理時，根據步驟一中所獲得的所處理靜止水域的原始DEM數據，對所處理靜止水域進行置平處理，過程如下：

步驟2011、置平判斷：通過檢查當前所處理靜止水域的原始DEM數據，判斷當前所處理靜止水域是否置平：當檢查得出當前所處理靜止水域的原始DEM數據中包含多個不同高程值時，說明當前所處理靜止水域未置平，并進入步驟2012進行置平處理；否則，說明當前所處理靜止水域已置平，且當前所處理靜止水域的水域高程處理過程結束；

步驟2012、置平處理，包括以下步驟：

步驟Ⅰ、水涯線提?。禾崛‘斍八幚盱o止水域的水涯線，此時所提取的水涯線為封閉曲線；

步驟II、水涯線賦高程值：將當前所處理靜止水域的實際水位高程，賦給步驟Ⅰ中所提取的水涯線；

步驟III、水面高程修正：將當前所處理靜止水域的水面高程，均修改為步驟II中當前所處理靜止水域的實際水位高程，使得步驟Ⅰ中所提取水涯線內水面的高程值均與所述水涯線的高程值一致；

對所述流動水域進行高程處理時，根據步驟一中所獲得的所處理流動水域的原始DEM數據，對所處理流動水域進行高程平差處理，過程如下：

步驟2021、高程平差判斷：通過檢查當前所處理流動水域的原始DEM數據，判斷當前所處理流動水域是否需進行高程平差處理：當檢查得出按照水流動方向當前所處理流動水域的原始DEM數據的水位高程值均由大到小平緩變化時，說明當前所處理流動水域無需進行高程平差處理，且當前所處理流動水域的水域高程處理過程結束；否則，說明當前所處理流動水域需進行高程平差處理，并進入步驟2022進行高程平差處理；

步驟2022、高程平差處理，包括以下步驟：

步驟ⅰ、水涯線提?。喊凑账鲃臃较?，分別提取當前所處理流動水域兩岸的水涯線；