[發明專利]融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算方法及系統

在審

• 申請號: 202011355738.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112540369A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 周偉;馬洪琪;肖海斌;程翔;陳鴻杰;周志偉;遲福東;馬剛;潘斌
• 申請（專利權）人: 武漢大學;華能瀾滄江水電股份有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S13/86;G01S19/14
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 王穎

1.一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取目標監測區域GNSS監測周期內的多幅升、降軌雷達衛星原始影像；

通過時序InSAR方法，獲取目標監測區域升、降軌雷達視角下的地表形變；

對目標監測區域升、降軌雷達視角下的地表形變進行三維方向上的分解；

通過融合InSAR-GNSS三維聯合解算模型，計算目標監測區域的三維形變，根據所述三維形變，對目標監測區域進行滑坡識別。

2.如權利要求1所述的一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算方法，其特征在于，在所述獲取目標監測區域GNSS監測周期內的多幅升、降軌雷達衛星原始影像之前，還包括以下步驟：

在目標監測區域內部署GNSS監測裝置，獲取目標檢測區域監測周期內連續的三維形變監測數據。

3.如權利要求1所述的一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算方法，其特征在于，通過融合InSAR-GNSS三維聯合解算模型，計算目標監測區域的三維形變，根據所述三維形變，對目標監測區域進行滑坡識別，包括以下步驟：

根據SAR影像成像幾何原理，確定升降軌InSAR的干涉圖的向地表形變速率與三維正交方向的形變速率關系；

基于所述形變速率關系和GNSS監測數據，構建三維聯合解算模型；

基于所述三維聯合解算模型計算三維形變，對滑坡進行早期識別。

4.如權利要求3所述的一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算方法，其特征在于，所述升降軌InSAR的干涉圖的向地表形變速率與三維正交方向的形變速率關系如下：

其中：和：分別為升軌InSAR的干涉圖的向地表形變速率和降軌InSAR的干涉圖的向地表形變速率；和分別為升軌和降軌實現方向的單位投影矢量；[v_ev_nv_u]^T分別為觀測點三維正交方向的形變速率。

5.如權利要求4所述的一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算方法，其特征在于，所述三維聯合解算模型的計算公式為：

寫成矩陣形式為：

L＝AX

其中：為GPS在三維方向上的觀測值，A為矩陣參數，X＝[v_ev_nv_u]^T分別為觀測點三維正交方向的形變速率，L為三維形變。

6.一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算系統，其特征在于，包括升降軌影像獲取裝置、升降軌InSAR數據處理裝置以及三維聯合解算模型裝置；

所述GNSS變采集和升降軌影像獲取裝置，用于獲取目標監測區域GNSS長期三維形變和監測周期內的多幅升、降軌雷達衛星原始影像；

所述升降軌InSAR數據處理裝置，用于通過時序InSAR方法，獲取目標監測區域升、降軌雷達視角下的地表形變；

所述三維聯合解算模型裝置，用于對目標監測區域升、降軌雷達視角下的地表形變進行三維方向上的分解；

通過融合InSAR-GNSS三維聯合解算模型，計算目標監測區域的三維形變，根據所述三維形變，對目標監測區域進行滑坡識別。

7.如權利要求6所述的一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算系統，其特征在于，還包括GNSS監測裝置：

部署在目標監測區域內，用于獲取目標檢測區域監測周期內連續的三維形變監測數據。

8.如權利要求6所述的一種融合GNSS與升降軌時序InSAR的滑坡三維形變解算系統，其特征在于，所述三維聯合解算模型裝置，還用于根據SAR影像成像幾何原理，確定升降軌InSAR的干涉圖的向地表形變速率與三維正交方向的形變速率關系；

基于所述形變速率關系和GNSS監測數據，構建三維聯合解算模型；

基于所述三維聯合解算模型計算三維形變，對滑坡進行早期識別。