[发明专利]一种基于有效相干性的大型线状结构体沉降监测方法

说明书

本发明涉及一种基于有效相干性的大型线状结构体沉降监测的方法，利用时序高分辨率SAR影像的有效相干性和高精度INSAR图像配准结果，结合大型线状结构体在时序SAR影像中的空间分布，进行基于结构体特征的相干性计算，经过相干性统计值来划分线状特征的最优段落，逐段落确定区域多时相SAR影像干涉对，并采用分布式策略进行时序INSAR处理，将分段处理结果采用归一化方式合并后得到大型线状结构体沉降结果，本发明提高了大型线状结构体沉降监测的可靠性和稳定性，解决了常规时序INSAR技术在线状结构体区域内存在沉降监测不连续、不稳定的问题，填补了该领域的技术空白。

技术领域

本发明涉及时序INSAR沉降监测技术，具体是一种基于有效相干性的大型线状结构体沉降监测的方法。

背景技术

时序INSAR沉降监测技术是传统INSAR技术的进一步发展，该技术主要通过长时间序列的INSAR数据分析，以去除干涉相对中的轨道、大气、DEM误差以及低相干性等因素的影响，获取地表形变的一种技术。时序INSAR技术的发展使得INSAR技术从大尺度监测扩展到精细形变监测，极大的推动了INSAR技术的发展。

目前，在大型线状结构体沉降监测方面使用较多的时序INSAR技术主要分为永久散射体技术(PS-INSAR)和小基线集技术(SBAS)两大类，两种方式在时间基线和空间基线分布合理的情况下，均可开展区域性的沉降监测。然而，PS-INSAR技术和小基线集技术均是依据稳定的永久散射体点目标(PS)或者分布式目标(DS)开展分析研究。点目标/分布式目标的分布受相干性影响，导致可探测目标的点位分布呈现离散化、分布不均的问题，无法对大型线状结构体的沉降数值进行连续表达。目前，主流的分析方法是基于沉降值的等值线分析，该方法通过线性插值虽能形成连续性沉降估算，但当已经探测的点目标/分布式目标和结构体间距较远时，通过插值估算得到的沉降值，真实性和可靠性较差，无法满足高精度监测的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术存在的缺陷，提供一种基于有效相干性的大型线状结构体沉降监测的方法，其目的在于以线状结构体相干性统计来优选区域内时序SAR影像的策略，形成可靠的时序SAR数据集，克服了常规时序INSAR技术中存在目标点分布离散化、不均匀的问题，有效提高大型线状结构体沉降监测的可靠性和稳定性。

本发明的技术方案:

一种基于有效相干性的大型线状结构体沉降监测方法，包括如下步骤：

S₁，采集时序SAR影像进行高精度INSAR图像配准构建参数模型；

S₂，对参数模型进行线状结构体特征识别构建线性划分模型；

S₃，对线性划分模型进行相干性计算获得线状段落；

S₄，对线性段落最优段落划分；

S₅，对最优段落分布式采用策略时序INSAR处理获得段落沉降结果；

S₆，对段落沉降结果归一化计算获得监测数据。

S₄中所述的基于时序SAR影像的最优段落划分是指基于统计完成的相干系数分布指标和线性划分模型，通过分析线状区域相干性的分布情况，来剔除相干性差的区域，形成具有高相干性的可靠的线状段落；将全部影像对处理完毕后，根据线性划分模型，按照从零递增的方式进行段落划分和编号，保证一定的重叠区域，以确保数据可以有效衔接。

S₅中所述的分布式时序INSAR处理分为两步，首先将编号段落逐段和SAR影像序列建立对应关系，划分兴趣区域，形成SAR序列集群；其次根据划分的不同区域的SAR序列集群，依照制定的分布式策略进行时序INSAR处理。