[發(fā)明專利]一種低相干性區(qū)域地面沉降量估算方法

有效

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• 申請日: 2019-02-13
• 公開（公告）號: CN109696152B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任鴻瑞;張世雅;薛娟娟
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 太原倍智知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 14111
• 代理人: 戎文華

一種低相干性區(qū)域地面沉降量估算方法，所述估算方法是研究區(qū)遙感影像訂購，研究區(qū)遙感影像處理，研究區(qū)地面沉降量反演，研究區(qū)地面沉降量數(shù)據(jù)檢驗，研究區(qū)低相干性區(qū)域地面沉降量插值方法確定，研究區(qū)低相干性區(qū)域地面沉降量估算，本發(fā)明為及時準確估算低相干性區(qū)域范圍地面沉降量提供了一種新方法，實現(xiàn)了基于地理信息空間技術(shù)的低相干性區(qū)域地面沉降量的快速準確監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低相干性區(qū)域地面沉降量的估算方法，尤其是一種利用地理信息空間插值技術(shù)高效準確估算低相干性區(qū)域地面沉降量的方法。

背景技術(shù)

星載合成孔徑雷達干涉測量技術(shù)（InSAR）因其高分辨率、高精度、全天候等優(yōu)點已經(jīng)成為目前廣泛使用的地面沉降測量技術(shù)之一，其旨在通過計算兩次或多次過境時合成孔徑雷達影像的相位差來獲取地面沉降數(shù)值，主要包括D-InSAR方法、PS-InSAR方法、SBAS-InSAR方法、DS-InSAR方法及MAI方法等。

然而，受成像時刻分辨率單元內(nèi)散射體變化、傳感器姿態(tài)變化和雷達波透射比等因素制約，雷達回波信號不同程度受到時空去相干的影響，導致干涉相位隨機噪聲增加，相干性衰減，地面沉降測量精度降低。低相干性區(qū)域目前并沒有明確的定義，一般指空間或時間相干性小于某個臨界值時的研究對象，如農(nóng)田或牧草地是典型的低相干性區(qū)域。低相干性區(qū)域地面沉降量的準確估算成為目前亟需解決且具有挑戰(zhàn)性的問題。

從理論上講，將多源傳感器數(shù)據(jù)進行聯(lián)合解算以便增加觀測數(shù)并同時提高時間分辨率是實現(xiàn)低相干性區(qū)域地面沉降監(jiān)測的最好方法，但是，這不僅對不同平臺的數(shù)據(jù)配準提出更高的要求，而且不可避免地衰減空間分辨率，更為麻煩的是，目前可用的傳感器數(shù)據(jù)無法滿足同一區(qū)域多次觀測數(shù)的基本要求，因此發(fā)明一種準確估算低相干性區(qū)域地面沉降量方法具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低相干性區(qū)域地面沉降量估算方法，以克服傳統(tǒng)InSAR技術(shù)無法準確提取低相關(guān)性區(qū)域地面沉降量的不足。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種低相干性區(qū)域地面沉降量估算方法，其特征在于：所述估算方法是按下列步驟進行的：

1）研究區(qū)遙感影像訂購

從專業(yè)機構(gòu)遙感影像訂購網(wǎng)站，訂購下載研究區(qū)域研究期間內(nèi)多期Sentinel-1A遙感影像，將Sentinel-1A數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為SARScape內(nèi)部格式，并使用研究區(qū)域范圍矢量邊界進行數(shù)據(jù)裁剪，得到研究區(qū)域多時相SLC數(shù)據(jù)；

2）研究區(qū)遙感影像處理

對研究區(qū)域多時相SLC數(shù)據(jù)，進行基線估算及小基線集生成、圖像匹配、干涉圖生成、去平地效應、干涉圖濾波、相干系數(shù)計算、相位解纏、軌道精煉和重去平等處理，其中將相位解纏相干系數(shù)閾值設(shè)定為0.35，相干系數(shù)小于0.35的區(qū)域，即為低相干性區(qū)域；

3）研究區(qū)地面沉降量反演

對上述步驟2）處理得到的研究區(qū)遙感影像，進行軌道精煉和重去平、形變速率和高程系數(shù)估算、地形殘余相位和大氣相位去除以及地理編碼，反演得到研究區(qū)域研究期間內(nèi)不同時間段的地面沉降量；

4）研究區(qū)地面沉降量數(shù)據(jù)檢驗

對上述步驟3）中反演得到的研究區(qū)域研究期間內(nèi)不同時間段的地面沉降量數(shù)據(jù)進行正態(tài)檢驗，檢驗其是否呈正態(tài)分布，若呈正態(tài)分布，則具有自相關(guān)性，可以使用克里金法進行插值，否則對地面沉降量數(shù)據(jù)進行變換，使其呈正態(tài)分布；

5）研究區(qū)低相干性區(qū)域地面沉降量插值方法確定