[發明專利]時間序列干涉SAR的形變量測量方法及SAR系統

有效

• 申請號: 202110375704.7
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113340191B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 于建游;馬占海;陳彥欣;杜憲;李長麗;任麗超
• 申請（專利權）人: 河北省高速公路延崇籌建處
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01S13/90
• 代理公司: 北京清誠知識產權代理有限公司 11691
• 代理人: 喬東峰

一種時間序列干涉SAR的形變量測量方法及SAR系統。所述形變量測量方法包括：對SAR影像集進行數據預處理；從干涉相位中去除平地和地形相位，生成差分干涉相位，逐像元計算生成差分干涉圖；對差分干涉相位進行時間和空間域的線性變形相位估計，得到每個點目標的時間序列變形相位；依據雷達波長參數，進行相位轉形變的計算，由此得到所述SAR的形變量測量值。本發明的方法形變測量精度高，計算步驟簡潔高效，計算結果穩定。

技術領域

本發明涉及一種合成孔徑雷達(SAR)檢測技術，更具體地涉及一種時間序列干涉SAR的形變量測量方法及采用其的SAR系統。

背景技術

SAR(Synthetic Aperture Radar)，即合成孔徑雷達，是一種主動式的對地觀測系統，可安裝在飛機、衛星、宇宙飛船等飛行平臺上，全天時、全天候對地實施觀測、并具有一定的地表穿透能力。因此，SAR系統在災害監測、環境監測、海洋監測、資源勘查、農作物估產、測繪和軍事等方面的應用上具有獨特的優勢，可發揮其他遙感手段難以發揮的作用，因此越來越受到世界各國的重視。

而衛星雷達時序干涉技術(TS-InSAR)則是一種利用衛星雷達多時相大數據干涉相干原理，實現800公里太空探測地面毫米形變的遙感技術，是目前唯一的一種高精度、全天時、全天候、全覆蓋、全自動的面監測技術手段，一次探測范圍平均可達1500平方公里以上，可為國土、交通、測繪、鐵道、電力、水利、市政、減災、住建、能源等行業提供精準形變測量、狀態監控、異常預警、災后定損等服務，高效解決地理信息監測市場痛點。

該形變監控測量技術具備高精度、全天時、全天候、全覆蓋、全自動等特性，但由于衛星本身的運動及太空俯拍視角，如何使測量的形變更加精確就是現在迫切需要解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提出一種時間序列干涉SAR的形變量測量方法及采用其的SAR系統，以期至少部分地解決上述技術問題。

為了實現上述目的，本發明第一個方面提供了一種時間序列干涉SAR 的形變量測量方法，包括以下步驟：

步驟1：對SAR影像集中的所有影像進行數據預處理，從而選取出主影像和輔影像，并將所有主、輔影像前置濾波和計算干涉相位，生成干涉圖；

步驟2：從步驟1得到的干涉圖的干涉相位中去除平地和地形相位，生成差分干涉相位，逐像元計算生成差分干涉圖；

步驟3：對步驟2得到的差分干涉圖的差分干涉相位進行時間和空間域的線性變形相位估計，得到每個點目標的時間序列變形相位；

步驟4：依據雷達波長參數，進行相位轉形變的計算，由此得到所述SAR 影像的形變量測量值。

本發明第二個方面還提供了一種合成孔徑雷達系統，包括發射機和接收機，以及處理器和存儲器，所述存儲器用于存儲可執行程序，其中當所述可執行程序被所述處理器執行時，所述處理器執行如上所述的形變量測量方法。

本發明第三個方面還提供了一種存儲介質，存儲有可執行程序，其中當所述可執行程序被執行時，實現如上所述的形變量測量方法。

基于上述技術方案可知，本發明的時間序列干涉SAR的形變量測量方法及采用其的SAR系統相對于現有技術至少具有如下有益效果之一：

本發明的方法形變測量精度高，計算步驟簡潔高效，且可以克服微小的地表形變測量由于時間跨度的增加和兩幅圖像多普勒質心頻率差異變大所導致的時間去相關的難題，計算結果穩定；

本發明可以排除噪聲和陰影等因素的影響，匹配結果中剔除了誤匹配現象，保障了影像配準的準確性；

本發明通過影像偏移量粗估計和精估計，能夠極大地提高影像配準的精確度和形變計算的準確率；