[發明專利]InSAR成像干涉一體化處理方法

有效

• 申請號: 202110039286.4
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112882030B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 汪丙南;向茂生;周良將;丁赤飚
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種InSAR成像干涉一體化處理方法，其特征在于，包括：

在絕對地理空間坐標系中對圖像的地理空間進行定位，構建用于InSAR成像和干涉測高一體化的后向投影成像模型；

利用所述后向投影成像模型進行相參累積成像，輸出數字正射影像圖，將所述數字正射影像圖作共軛相乘，得到殘余干涉相位；

對所述殘余干涉相位進行相位濾波，輸出干涉相位圖；

根據所述干涉相位圖及DEM輔助條件，進行超稀疏控制點區域網聯合干涉定標，計算干涉定標結果參數；

基于所述后向投影成像模型建立高程反演模型，利用所述干涉定標結果參數在所述高程反演模型中反演地面高程。

2.根據權利要求1所述的InSAR成像干涉一體化處理方法，其特征在于，所述絕對地理空間坐標系為WGS84空間直角坐標系，所述對圖像的地理空間進行定位，包括：

通過地理編碼，將外部DEM高程值轉換為WGS84空間直角坐標系下的外部DEM高程。

3.根據權利要求1所述的InSAR成像干涉一體化處理方法，其特征在于，所述后向投影成像模型包括主天線和副天線，所述利用所述后向投影成像模型進行相參累積成像包括：

在InSAR成像中，保留方位波束中心穿越時刻的相位項，主天線和副天線分別對應的成像信號模型為

其中，分別為任意時刻的主天線和副天線根據外部DEM計算得到的斜距；分別為方位波束中心穿越時刻的主天線和副天線根據外部DEM計算得到的斜距；和分別為主天線和副天線在方位波束中心穿越時刻的距離壓縮圖像對當前像素點的貢獻，x表示目標點方位向像元坐標；λ為雷達載頻波長；和分別為主天線和副天線的多普勒相位歷史補償項，方位成像的同時完成機載SAR運動補償；f₁(x_i，y_j)和f₂(x_i，y_j)分別為主天線和副天線對應的成像信號模型；為地形相位項，成像的同時完成外部地形相位的去除。

4.根據權利要求3所述的InSAR成像干涉一體化處理方法，其特征在于，所述將所述數字正射影像圖作共軛相乘，得到殘余干涉相位，包括：

將主天線和副天線經過配準后的兩幅復圖像對應的點共軛相乘，得到殘余干涉相位，殘余干涉相位為：

其中，Δφ為殘余干涉相位；分別為方位波束中心穿越時刻的主天線和副天線的真實斜距。

5.根據權利要求1所述的InSAR成像干涉一體化處理方法，其特征在于，所述干涉定標結果參數包括基線長度、基線傾角和初始相位偏置，所述根據所述干涉相位圖及DEM輔助條件，進行超稀疏控制點區域網聯合干涉定標，計算干涉定標結果參數，步驟包括：

通過干涉相位梯度反演基線參數，在區域網多景內聯合多個控制點信息和外部DEM信息，計算基線長度和基線傾角；

利用控制點、同名點和外部DEM參數，基于最小二乘法計算初始相位偏置。

6.根據權利要求1所述的InSAR成像干涉一體化處理方法，其特征在于，所述后向投影成像模型包括主天線和副天線，所述基于所述后向投影成像模型建立高程反演模型，利用所述干涉定標結果參數在所述高程反演模型中反演地面高程，步驟包括：

基于絕對地理空間坐標系，將參考高度向抬高以構建成像參考面；

在所述成像參考面上，目標點被主天線和副天線分別重建為第一成像點和第二成像點，實現干涉圖像配準并避免圖像拼接的干涉處理步驟；

根據目標點的真實高度與參考平面之間存在的高度差，計算高度差引起的干涉相位差，得到所述高度差；

利用所述高度差對初始DEM高程進行補償，反演地面高程。

7.根據權利要求6所述的InSAR成像干涉一體化處理方法，其特征在于，所述高度差引起的干涉相位差為：

其中，為干涉相位差；為目標點的相位；為第一成像點的相位；為初始相位偏置；λ為雷達載頻波長；為主天線相位中心到目標點的斜距；為副天線相位中心到目標點的斜距；為主天線相位中心到第一成像點的斜距；為副天線相位中心到第二成像點的斜距；B為基線長度，具體為主天線與副天線之間的距離；θ為雷達入射角；α為基線傾角；Δh為高度差。