[发明专利]基于DS-InSAR技术监测输电通道附近滑坡的方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种基于DS‑InSAR技术监测输电通道附近滑坡的方法和系统，方法包括：采用数字高程模型DEM数据和Sentinels卫星精密定轨产品来对SAR影像进行初配准，并通过多次迭代进行精配准，并对配准后的影像进行质量分析；对能够配准的SLC数据进行干涉组合，以生成相应的差分干涉图；使用基于特征值分解优化算法的DS‑InSAR技术对所述差分干涉图进行优化，并选取相干性高于设定相干系数的点；对干涉图集进行质量分析，利用时序SAR技术获取研究区域的形变结果，所述研究区域包含输电通道附近的滑坡区域；根据地形地貌条件、历史滑坡点以及输电通道经纬度，对输电通道附近的滑坡区域进行监测分析。

技术领域

本发明涉及地质灾害形变监测技术领域，具体涉及基于DS-InSAR技术监测输电通道附近滑坡的方法及系统。

背景技术

变电站和电力铁塔是保障电力畅通的纽带，在经济及社会生活中起着举足轻重的作用。因此为保障变电站和电力基础设施的安全运营，避免重大事故发生，对现役变电站及电力铁塔的损伤程度和稳定性(形变或沉降)进行安全评估，是当前非常必要而紧迫的任务。然而，传统的形变监测手段如水准或北斗/GPS等手段，主要以人工对单个变电站或塔体的少量关键点进行现场测量为主，这些方法的缺点是耗费大量的人力物力、成本高、测量点稀疏、复测时间间隔长，不够全面，而且在特殊地区、特殊气候下实施难度大，从而影响监测的实时性。

合成孔径雷达遥感技术(synthetic aperture radar,SAR)的诞生，有效地克服了上述缺点，能够将形变监测点的空间密度提升至传统手段的几十甚至上百倍以上，并且形变监测精度可达毫米甚至亚毫米级，单次同时监测面积可达上千平方千米，且具有全天候、全天时、不受阴天雨雪影响、无需地表布设传感器、成本低、高频次的优点，非常适合大范围、高精度、特殊区域的电力基础设施及周边地质灾害监测。

在SAR影像中，由于其卫星的几何成像原理以及C波段的穿透性不够，导致植被覆盖区域时空失相干严重，进而导致干涉相位质量差，本文基于此问题，采用基于DS-InSAR(分布式散射体-合成孔径雷达的干涉测量_，Distributed Scatters-InterferometricSynthetic Aperture Radar)相位优化技术，提高植被区域的相位质量，同时采用成熟的SBAS(星基增强系统，Satellite-Based Augmentation System)技术，削弱时空失相干影响。

发明内容

本发明实施例的目的是充分利用SAR影像的信息，提出了基于DS-InSAR技术监测输电通道附近滑坡的方法，基于该方法，削弱植被覆盖区域时空失相干严重，从而导致干涉相位质量差的影响，提高植被区域的相位质量，同时采用成熟的SBAS技术，削弱时空失相干影响。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供基于DS-InSAR技术监测输电通道附近滑坡的方法，包括：

采用数字高程模型DEM数据和Sentinels卫星精密定轨产品来对SAR影像进行初配准，并通过多次迭代进行精配准，并对配准后的影像进行质量分析；

对能够配准的SLC数据进行干涉组合，以生成相应的差分干涉图；

使用基于特征值分解优化算法的DS-InSAR技术对所述差分干涉图进行优化，并选取相干性高于设定相干系数的点，以构成干涉图集；

对干涉图集进行质量分析，利用时序SAR技术获取研究区域的形变结果，所述研究区域包含输电通道附近的滑坡区域；

选取DEM地形阈值大于设定值、附近区域产生过滑坡的输电通道，然后对该输电通道附近的滑坡形变进行监测分析。

在本发明实施例中，所述采用数字高程模型DEM数据和Sentinels卫星精密定轨产品来对SAR影像进行初配准，并通过多次迭代进行精配准，并对配准后的影像进行质量分析，包括：