[發明專利]一種結合GACOS的星載InSAR大氣校正方法

在審

• 申請號: 202210042898.3
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114415131A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 李振洪;張雪松
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/90
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 張舉

本發明公開了一種結合GACOS的星載InSAR大氣校正方法，首先獲取原始衛星SAR影像，再將原始衛星SAR影像共配準至公共主影像，進行干涉處理得到纏繞干涉影像，最終得到解纏后的原始干涉影像；之后使用GACOS在線服務生成所有影像的大氣校正數據，對全部的所述原始干涉影像進行初始大氣校正；再將所有經過初始大氣校正的所述原始干涉影像按照SAR影像重新組合為若干子集；然后將每個所述子集分別進行主成分分析處理，去除每個子集中的達到閾值的主成分分量，再將子集還原為干涉影像；最后將還原的干涉影像輸入到小基線集InSAR中進行時序分析，以生成累積形變量、形變速率以及地形誤差。本發明易于操作、效果較好、資源節約，且適用范圍廣、不限制使用平臺。

技術領域

本發明涉及雷達測量技術領域，特別涉及一種結合GACOS的星載InSAR大氣校正方法。

背景技術

合成孔徑雷達干涉測量技術(InSAR)是一種先進的大地測量工具，具有全天、全天候工作能力強、空間覆蓋范圍廣、空間分辨率高、測量精度高、無需地面儀器等特點，已被廣泛應用于高空間分辨率的地表形變測量。

合成孔徑雷達干涉測量技術依托于主動式微波遙感衛星生成的SAR影像，SAR衛星發射的衛星信號從衛星出發，經過大氣到達地面后，經過地表反射又通過大氣才會被衛星接收。在對流層中，電磁波的傳播速度與折射率指數呈線性關系，而對流層中溫度、氣壓和濕度等大氣參數的變化使折射率指數在不同位置不同高度產生較大差異。InSAR影像的生成，需要不同時期的兩景SAR影像進行干涉處理，而兩個不同時間的大氣空間分布具有很大的差異，導致InSAR影像中大氣誤差的表現缺乏規律，難以通過簡單的方法處理。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術中存在的問題，提供一種結合GACOS的星載InSAR大氣校正方法，從而解決上述背景技術中提出的問題。

為此，本發明提供一種結合GACOS的星載InSAR大氣校正方法，包括如下步驟：

步驟1：獲取原始衛星SAR影像，以及原始SAR影像對應的衛星軌道數據與地形數據；

步驟2：將原始衛星SAR影像共配準至公共主影像，進行干涉處理得到纏繞干涉影像，并使用基于Delaunay三角網的最小代價流算法將所述纏繞干涉影像進行相位解纏，形成解纏后的原始干涉影像；

步驟3：使用GACOS在線服務生成所有影像的大氣校正數據，對全部的所述原始干涉影像進行初始大氣校正；

步驟4：將所有經過初始大氣校正的所述原始干涉影像按照SAR影像重新組合為若干子集，所述子集中包括：SAR影像做主影像的干涉影像以及SAR影像做副影像的干涉影像；

步驟5：將每個所述子集分別進行主成分分析處理，并根據每個子集設置相應的閾值，去除每個子集中的達到閾值的主成分分量，再將子集還原為干涉影像；

步驟6：將步驟5中還原的干涉影像輸入到小基線集InSAR中，進行時間序列分析以解得累積形變量、形變速率以及地形誤差。

進一步，在步驟5中，對所述子集分別進行主成分分析處理的時候，包括如下步驟：

步驟5-1：將每一個所述子集的干涉影像組合成一個二維矩陣；

步驟5-2：將每一個二維矩陣進行奇異值分解，并根據每個子集設置相應的閾值，去除每個子集中的達到閾值的主成分分量；

步驟5-3：將子集還原為干涉影像。

進一步，在步驟2中，在得到所述原始干涉影像的時候，使用軌道數據獲取高精度位置信息，并利用所述地形數據消除地形相位。

進一步，在步驟6中，根據不同SAR影像的時間分辨率以及小基線集InSAR中的時間閾值的設置，對主成分分析時去除的分量進行調整。