[發(fā)明專利]一種基于多極化時序SAR數(shù)據(jù)的地表形變監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110348998.4
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113091596B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙峰;汪云甲;馮瀚;閆世勇;范洪冬;張念斌;王騰;張雷昕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01B7/24
• 分類號: G01B7/24;G01S13/90;G01S13/88
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.一種基于多極化時序SAR數(shù)據(jù)的地表形變監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)獲取被監(jiān)測區(qū)域的全極化時序SAR影像和雙極化時序SAR影像，并根據(jù)統(tǒng)計檢驗算法識別同質(zhì)像元，得到全極化時序SAR影像對應(yīng)的永久散射體目標(biāo)和分布式散射體目標(biāo)以及雙極化時序SAR影像對應(yīng)的永久散射體目標(biāo)和分布式散射體目標(biāo)；

(2)對全極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)相位和雙極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)相位分別進(jìn)行極化優(yōu)化，得到各自對應(yīng)的優(yōu)化后的差分干涉圖以及時序平均相干值，并計算各自對應(yīng)的干涉圖相位標(biāo)準(zhǔn)偏差；同樣對全極化時序SAR影像的分布式散射體目標(biāo)相位和雙極化時序SAR影像的分布式散射體目標(biāo)相位分別進(jìn)行極化優(yōu)化，得到各自對應(yīng)的優(yōu)化后的差分干涉圖以及時序平均相干值，并計算各自對應(yīng)的干涉圖相位標(biāo)準(zhǔn)偏差；

(3)根據(jù)全極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)的干涉圖相位標(biāo)準(zhǔn)偏差、雙極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)的干涉圖相位標(biāo)準(zhǔn)偏差、全極化時序SAR影像的分布式散射體目標(biāo)的干涉圖相位標(biāo)準(zhǔn)偏差以及雙極化時序SAR影像的分布式散射體目標(biāo)的干涉圖相位標(biāo)準(zhǔn)偏差選取被監(jiān)測區(qū)域的時序監(jiān)測點；

(4)基于優(yōu)化后的全極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)的差分干涉圖、雙極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)的差分干涉圖、全極化時序SAR影像的分布式散射體目標(biāo)的差分干涉圖以及雙極化時序SAR影像的分布式散射體目標(biāo)的差分干涉圖，對所述被監(jiān)測區(qū)域的時序監(jiān)測點進(jìn)行常規(guī)時序技術(shù)處理，包括軌道誤差改正、DEM殘差改正、大氣相位延時改正和三維相位解纏，得到被監(jiān)測區(qū)域的地表形變結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多極化時序SAR數(shù)據(jù)的地表形變監(jiān)測方法，其特征在于，所述統(tǒng)計檢驗算法包括Kolmogorov-Smirnov檢驗、似然比檢驗、FaSHP算法以及Baumgartner-Wei-Schindler檢驗的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多極化時序SAR數(shù)據(jù)的地表形變監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(2)對全極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)相位和雙極化時序SAR影像的永久散射體目標(biāo)相位分別進(jìn)行極化優(yōu)化均采用振幅離差準(zhǔn)則，具體包括如下步驟：

(A1)對全極化時序SAR影像和雙極化時序SAR影像分別構(gòu)建各自對應(yīng)的Pauli基向量與散射機(jī)制向量；

(A2)遍歷計算永久散射體目標(biāo)在每一個散射機(jī)制向量下的振幅離差值；計算公式如下：

式中，D_A表示永久散射體目標(biāo)在散射機(jī)制向量ω下的振幅離差值；σ_A和m_A為中間變量，分別表示時序SAR影像強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差與均值；ω^H表示散射機(jī)制向量的共軛轉(zhuǎn)置；N表示時序SAR影像的數(shù)量；k_i表示第i幅時序SAR影像的Pauli基向量；為中間變量，表示N幅時序SAR影像在散射機(jī)制向量ω下的強(qiáng)度均值；

(A3)對振幅離差值比較大小，選擇使振幅離差值最小的散射機(jī)制向量為最佳投影向量ω'；

(A4)將永久散射體目標(biāo)根據(jù)式ω'^Hk_i在步驟(A3)所述最佳投影向量ω'上進(jìn)行投影，得到優(yōu)化后的目標(biāo)像元并生成差分干涉圖，同時得到干涉圖相位標(biāo)準(zhǔn)偏差，即為最小的振幅離差值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于多極化時序SAR數(shù)據(jù)的地表形變監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(A1)對全極化時序SAR影像構(gòu)建Pauli基向量與散射機(jī)制向量，包括：

式中，S_HH,i表示第i幅HH極化方式下的單視復(fù)數(shù)SAR影像；S_VV,i表示第i幅VV極化方式下的單視復(fù)數(shù)SAR影像；S_VH,i表示第i幅VH極化方式下的單視復(fù)數(shù)SAR影像；上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置；ω表示散射機(jī)制向量；α、ψ和β分別表示散射機(jī)制向量的極化參數(shù)；j表示虛數(shù)單位。