[发明专利]一种基于多时序SAR图像提取输电通道地表形变的方法

说明书

本发明公开了一种基于多时序SAR图像提取输电通道地表形变的方法，获取同一山区输电走廊不同时间的多幅同轨道、同模式的SAR图像，首先选择一幅公共主影像，对图像进行裁剪、图像配准、平地相位去除、地形相位去除等预处理得到差分干涉图，采用PS‑InSAR技术完成对输电铁塔的识别和选取，采用SBAS‑InSAR技术完成对农田、灌木的识别和选取。在保证精度的同时提取更多的有效相干点，进行融合，去除干扰项、重复项。对融合后的高相干点集构建Delaunay三角网，之后进行相位解缠，得到高相干点的真实相位信息。并采用不同的滤波方式进行分离，得到与地表形变有关的相位分量，通过计算输出形变速率图，实现地表复杂地区输电通道地表形变的提取。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于多时序SAR图像提取输电通道地表形变的方法。

背景技术

中国经济社会高速发展的今天，电力需求日益增长，作为我国重要的水电输出通道，西南地区输电通道多经过地质条件恶劣，交通设施薄弱的区域。同时也是我国泥石流、滑坡等地质灾害频发的地区。因此，出于对整个电网运行稳定和安全的考虑，面向地质条件复杂且无人值守的输电通道区域，研究长时间的、快速有效的地表形变监测技术，从长远来看，有着广阔的应用前景和积极的现实意义。

传统监测地表形变的手段受多种条件的限制，还存在许多不足。比如机械测量法受地形和气象条件的影响较大，连续观测能力也较差，而精密监测方法虽然精度高，却面临高成本和地形条件的限制。

现代微波遥感技术，自20世纪五六十年代从对空雷达和射电天文发展而来，迄今已经从理论研究和技术突破走向全面的应用，并成为气象、海洋、环境等业务应用和地球与空间科学研究的重要数据和信息获取手段，在国民经济、社会发展、国防建设和科学研究中发挥重要作用。SAR是一种从真实孔径雷达演变而来的新型雷达系统，“合成”指的是一种可以大幅度提高空间分辨率的回波处理方法。SAR系统生成影像的方式决定了它与众不同的特性，SAR图像实际上是一些数据样点的集合，而不是利用微波进行的摄影。SAR影像的基本维度是距离向和方位向，每个像素代表了某个特定的距离和方位的微波响应。SAR干涉测量技术是一种利用SAR影像中相位与幅度信息提取地表形变信息的技术。与传统的方法相比较，使用InSAR技术对输电通道地表形变进行监测有覆盖范围广、可以全天时全天候观测、测量结果精度高、测量成本低的优势。时序InSAR技术是一种新型SAR影像处理技术，通过对SAR影像中的像素点进行筛选，去除干扰项，获得更高的解算精度，实际应用中其测量的形变精度能够达到厘米甚至毫米级别。同时，由于SAR系统独特的成像机理，在地表复杂区域，图像上会出现阴影和叠掩，增加了从中提取真实地表形变的难度，目前国内外对基于SAR影像的输电通道地表形变提取方法还有许多不足，如何利用SAR图像提取输电通道地表形变是需要解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对输电通道在SAR图像中的独特特征(既包含强散射体，又包含缓慢去相关散射体)，提供一种基于多时序SAR图像提取输电通道地表形变的方法，以实现地表复杂地区输电通道地表形变的提取。

为实现上述发明目的，本发明基于多时序SAR图像提取输电通道地表形变的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、待处理原始图像的获取

通过星载合成孔径雷达获取待处理的多幅输电通道同轨道同模式SAR图像；

(2)、公共主影像的选取

对获取的多幅SAR影像参数进行综合考量，选取其中一幅为公共主影像，作为以后处理的基准；

(3)、图像预处理

对获取的原始图像进行预处理，对原始图像进行裁剪、图像配准、平地相位去除、地形相位去除，从而得到多幅差分干涉SAR图像；

(4)、高相干点的选取和融合