[發(fā)明專(zhuān)利]一種監(jiān)測(cè)山體現(xiàn)今抬升速度的雷達(dá)時(shí)序差分干涉測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110368299.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113096005B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊通;南燕云;王效科;張路;張智杰;韓圣其
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類(lèi)號(hào): G06T3/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T3/00;G06T3/40;G06T5/00;G06T17/05;G06T17/20;G01S13/88
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李紅團(tuán)

本發(fā)明提供了一種監(jiān)測(cè)山體現(xiàn)今抬升速度的雷達(dá)時(shí)序差分干涉測(cè)量方法，包括：第一步驟：主被動(dòng)遙感數(shù)據(jù)協(xié)同處理；第二步驟：執(zhí)行雷達(dá)數(shù)據(jù)差分干涉處理；第三步驟：提取永久散射體的累積形變；第四步驟：針對(duì)提取的永久散射體的累積形變執(zhí)行多尺度濾波；第五步驟：在多尺度濾波后執(zhí)行山脊范圍提??；第六步驟：根據(jù)濾波后永久散射體在時(shí)間序列上的絕對(duì)高程變化反演山體抬升形變。本發(fā)明提供了一種能夠在宏觀尺度上精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)山體現(xiàn)今抬升速度的雷達(dá)時(shí)序差分干涉測(cè)量方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及山體檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)測(cè)山體現(xiàn)今抬升速度的雷達(dá)時(shí)序差分干涉測(cè)量方法。

背景技術(shù)

監(jiān)測(cè)山體抬升速度對(duì)于研究地殼活動(dòng)強(qiáng)度、應(yīng)力作用大小、同震形變場(chǎng)、地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、現(xiàn)今構(gòu)造活動(dòng)演化趨勢(shì)、地質(zhì)歷史考古、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警、重要工程選址等具有直觀指示意義。目前，山體地質(zhì)歷史時(shí)期抬升速度測(cè)量主要通過(guò)綜合古地理研究法和同位素年代學(xué)方法。綜合古地理研究法利用將今論古原則，通過(guò)對(duì)地層古生物、古土壤、地貌等多學(xué)科綜合研究，恢復(fù)古地理環(huán)境，推測(cè)山體抬升幅度和時(shí)代。同位素年代學(xué)方法是通過(guò)特征礦物或全巖的Rb-Sr、K-Ar或裂變徑跡年齡，推算抬升速率及隆起年代。前一種方法是直接客觀的，后一種方法是簡(jiǎn)捷快速的，尤其對(duì)環(huán)境惡劣地區(qū)山體抬升速度研究具有重要意義。山體現(xiàn)今抬升速度測(cè)量主要基于精密水準(zhǔn)測(cè)量。作為高程控制的重要基礎(chǔ)，其本身施測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，網(wǎng)點(diǎn)分布密度較小，對(duì)于高程現(xiàn)勢(shì)性分析具有重要意義，但無(wú)法確定短期山體高程動(dòng)態(tài)變化。

雷達(dá)遙感是一種新型的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，具有全天候、高精度獲取地表形變信息的能力。合成孔徑干涉測(cè)量(Synthetic?Aperture?Radar?Interferometry)是雷達(dá)微波成像和電磁波干涉的集成技術(shù)，該技術(shù)使用衛(wèi)星搭載的合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)兩副天線同時(shí)觀測(cè)地面同一景觀，獲取復(fù)影像對(duì)，在復(fù)圖像上形成干涉紋圖。干涉紋圖中包含了斜距向上的點(diǎn)與兩天線位置之差的精確信息。根據(jù)復(fù)雷達(dá)圖像的相位差信息，利用傳感器高度、雷達(dá)波長(zhǎng)、波束視向及天線基線距之間的幾何關(guān)系，通過(guò)影像處理、數(shù)據(jù)處理和幾何轉(zhuǎn)換等來(lái)提取地面目標(biāo)地形的三維信息。該技術(shù)可以獲得高精度的地形圖信息，目前廣泛用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)報(bào)和軍事偵察等領(lǐng)域。其中，永久散射體干涉測(cè)量技術(shù)PS-InSAR(Persistent?Scatterer?Synthetic?Aperture?Radar?Interferometry)在雷達(dá)遙感領(lǐng)域中，是一種精度更高、現(xiàn)勢(shì)性更強(qiáng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)分析時(shí)間序列影像，提取時(shí)序內(nèi)相位和幅度保持穩(wěn)定的離散點(diǎn)，即PS(Persistent?Scatterer，永久散射體)點(diǎn)，反演地表緩慢形變。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間序列點(diǎn)目標(biāo)分析技術(shù)，有效克服了空間去相干、時(shí)間去相干、大氣延遲等系列問(wèn)題，顯著提高了測(cè)量精度和信噪比，高程向測(cè)量精度優(yōu)于厘米級(jí)甚至達(dá)到毫米級(jí)。PS-InSAR技術(shù)對(duì)于監(jiān)測(cè)宏觀尺度的山體抬升變化具有較大優(yōu)勢(shì)，但相關(guān)領(lǐng)域的研究案例較少，且面臨諸如：易混形變效應(yīng)區(qū)分、地面標(biāo)識(shí)庫(kù)建立、地質(zhì)背景與抬升機(jī)理分析等一系列技術(shù)及理論困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠在宏觀尺度上精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)山體現(xiàn)今抬升速度的雷達(dá)時(shí)序差分干涉測(cè)量方法。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種監(jiān)測(cè)山體現(xiàn)今抬升速度的雷達(dá)時(shí)序差分干涉測(cè)量方法包括：

第一步驟：主被動(dòng)遙感數(shù)據(jù)協(xié)同處理；

第二步驟：執(zhí)行雷達(dá)數(shù)據(jù)差分干涉處理；

第三步驟：提取永久散射體的累積形變；

第四步驟：針對(duì)提取的永久散射體的累積形變執(zhí)行多尺度濾波；

第五步驟：在多尺度濾波后執(zhí)行山脊范圍提??；

第六步驟：根據(jù)濾波后永久散射體在時(shí)間序列上的絕對(duì)高程變化反演山體抬升形變。

優(yōu)選地，主被動(dòng)遙感數(shù)據(jù)協(xié)同處理包括：

進(jìn)行雷達(dá)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入以生成SLC數(shù)據(jù)；