[发明专利]一种基于互质多基线的高程重建方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及干涉合成孔径雷达（InSAR，Interferometric Synthetic Aperture Radar）的高程重建技术，尤其涉及一种基于互质多基线的InSAR高程重建方法及装置。

背景技术

目前，数字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。InSAR系统可以测量成像场景的DEM。相位解缠（PhU，Phase Unwrapping）是InSAR系统测量中的一个关键步骤，也是主要的误差源之一，同时也是研究InSAR系统的一个重点和难点，相位解缠的处理效果直接影响DEM的测量结果。

传统单基线相位解缠方法，要求InSAR系统进行测绘的地区具有空间连续性。实际上，并不是所有的实际场景都服从这个假设，例如山谷、陡峭山脉以及悬崖等地形通常就难以保证地形高度的连续性。因此，传统单基线相位解缠方法不能得到有效的山区和城区的高程图。为了在不对地表高程作任何假设的条件下，得到唯一的、正确的DEM，可以引进同一地区的多幅干涉图进行联合处理；但是，按此方法获得的高程并非具有唯一解，而是周期性的。因此，如何通过物理上的配置使得InSAR系统测得的DEM唯一且精确，是目前亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种基于互质多基线的高程重建方法及装置，能使高度不连续地区的高程重建具有唯一性，并能提高测量精度。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种基于互质多基线的高程重建方法，所述方法包括：

基于InSAR系统给定参数，使各天线间形成的基线长度为互质值，从而确定观测干涉相位；

根据所述观测干涉相位的概率密度函数建立最大似然函数，并利用最大似然估计算法确定地形高程。

优选地，所述基于InSAR系统给定参数，使各天线间形成的基线长度为互质值，从而确定观测干涉相位，包括：

依据互质性要求将所述各天线进行放置，并使各天线间形成的基线长度的互质精度在设定阈值范围内；

将所述各天线所在通道所采集的回波数据及直通信号进行同步，并形成合成孔径雷达（SAR，Synthetic Aperture Radar）图像；

获得SAR图像后，以其中一幅SAR图像作为基准进行配准，并形成干涉图，通过去平地效应处理、干涉图滤波处理，得到观测干涉相位。

优选地，所述形成干涉图之前，所述方法还包括：

对获取的SAR图像进行频谱划分。

优选地，所述对获取的SAR图像进行频谱划分，包括：

对每幅SAR图像分别进行方位向、距离向的频谱划分；

将各幅SAR图像中相应频谱对应的子图像进行干涉处理；

根据所述干涉处理结果获取每个频谱对应的观测干涉相位图。

优选地，所述根据观测干涉相位的概率密度函数建立最大似然函数，利用最大似然估计算法确定地形高程，包括：

分别确定每幅干涉图的高度模糊数h_ak，其中，k=1,...,K，K为干涉图的总幅数；

确定h_ak两两互质时的最大高度模糊数H_m，其中H_m为：

确定观测干涉相位的概率密度函数f(φ_k|h)，其中，所述观测干涉相位的概率密度函数f(φ_k|h)为：