[发明专利]依据沉降速率的不同时序差分干涉地面沉降测量融合方法有效
申请号: | 202110347019.3 | 申请日: | 2021-03-31 |
公开(公告)号: | CN112857312B | 公开(公告)日: | 2022-08-19 |
发明(设计)人: | 王其合;张鹏;夏锦;刘晓波;陈曦林 | 申请(专利权)人: | 中铁上海设计院集团有限公司;南京智慧岩土工程技术研究院有限公司;南京工业大学 |
主分类号: | G01C5/00 | 分类号: | G01C5/00;G01S13/90 |
代理公司: | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 沈廉 |
地址: | 200070 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 依据 沉降 速率 不同 时序 干涉 地面沉降 测量 融合 方法 | ||
1.一种依据沉降速率的不同时序差分干涉地面沉降测量融合方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1:获得N幅合成孔径雷达SAR图像数据,构成SAR图像数据集合,所述N大于等于20;所述图像数据为合成孔径雷达对同一个地表观测场景进行成像并完成了图像配准的数据;
步骤2:对步骤1获得的SAR图像数据集合进行永久散射体合成孔径雷达干涉测量PS-InSAR处理,计算出整个区域的地面沉降监测结果,获得满足相干性阈值C为筛分条件的永久散射PS点;
步骤3:以PS-InSAR监测成果中PS点经纬度坐标与PS点沉降速率为样本,采用迭代自组织数据分析算法的聚类方法,依据PS点沉降速率将PS点空间坐标的划分为各个沉降区范围;
步骤4:求各个沉降区域内离散点的最小几何边界,建立不规则三角网格并以三角网格表面最大边长D为约束条件对最小几何边界进行修正,修正后的最小几何边界即为各个沉降区的分界线L;
步骤5:计算出各个沉降区的分界线L范围内PS点的最大综合相干系数Pl;
步骤6:以步骤3中各个沉降区的聚类中心点为区域内最大沉降点,判别其沉降速率是否超过目标阈值,从而确定该沉降区是否是沉降加速区;
步骤7:在步骤1之后获得后续部分SAR图像数据集合进行小基线集合成孔径雷达干涉测量SBAS-InSAR处理,计算出沉降加速区分界线L范围内地面沉降结果,并计算出沉降加速区分界线L范围内的SBAS-InSAR处理中平均综合相干系数P2;
步骤8:若获得新的SAR图像数据,并对新获取的SAR图像数据进行筛选,若满足筛选条件,则将新获取的SAR图像数据加入步骤1中的SAR图像数据集合,更新SAR图像数据为M;
步骤9:将配准结果符合相干性阈值C的新SAR图像数据与后续部分SAR图像数据集合进行合并,继续采用SBAS-InSAR方法重新计算出沉降加速区分界线L范围内地面沉降结果,并重新计算出沉降加速区分界线L的SBAS-InSAR处理中平均综合相干系数P2;
步骤10:将沉降加速区分界线L范围内永久散射体合成孔径雷达干涉测量PS-InSAR地面沉降监测结果与SBAS-InSAR地面沉降监测结果,按照加权平均方法进行合并,获得沉降加速区分界线L范围内地面沉降监测结果;
步骤11:重复执行步骤8~步骤10,直至无新获取的SAR图像数据为止;
步骤12:将加权平均后沉降加速区分界线L范围内地面沉降监测结果转换为矢量数据,替换原有沉降加速区分界线L范围内的PS-InSAR处理的结果数据,获得最终整个研究区域的地面沉降监测结果。
2.根据权利要求1所述的依据沉降速率的不同时序差分干涉地面沉降测量融合方法,其特征在于:所述步骤2与步骤9中相干性阈值C≥0.9。
3.根据权利要求1所述的依据沉降速率的不同时序差分干涉地面沉降测量融合方法,其特征在于:步骤4中所述最大边长D根据检测点离散型程度取4000~5000m。
4.根据权利要求1所述的依据沉降速率的不同时序差分干涉地面沉降测量融合方法,其特征在于:所述步骤8中的具体筛选条件如下:新获取的SAR图像与步骤1中的SAR图像数据集合都为同一地表观测场景的数据,并且新获取的SAR图像与步骤1中的SAR图像数据集合中每一幅SAR图像数据的进行配准,若求得的N个相干性系数中有N1个系数的结果满足相干性阈值C,则满足筛选条件。
5.根据权利要求4所述的依据沉降速率的不同时序差分干涉地面沉降测量融合方法,其特征在于:所述的N1N*0.6。
6.根据权利要求1所述的依据沉降速率的不同时序差分干涉地面沉降测量融合方法,其特征在于:所述步骤10中的加权平均方法由以下公式表示:
R= (Rl*wl+R2*w2) / (wl+w2)
其中,R为当前地面沉降监测结果,R1和R2分别为PS-InSAR地面沉降监测结果和SBAS-InSAR地面沉降监测结果,wl和w2为加权系数,且wl=Pl,w2 =P2。
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