[发明专利]一种基于InSAR的地球表面图像数据处理系统

说明书

本发明涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种基于InSAR的地球表面图像数据处理系统。该系统包括：图像数据预处理模块，用于根据高程图获取差值高程图，基于差值高程图分别将高程图和变形速率图划分区域；图像数据分析模块，用于依据高程图中类别的面积极差获取矿柱分布显著值，基于边缘像素点获取矿柱矩形显著值，结合矿柱分布显著值与矿柱矩形显著值得到矿柱显著值；矿区塌陷检测模块，用于根据变形速率图的像素点和矿柱显著值获取波状地面塌陷显著值，并基于波状地面塌陷显著值确定监测矿区的地面塌陷情况。本发明实现了对波状地面塌陷情况的判断，提高了对监测矿区基于InSAR地球表面图像进行数据处理的准确性。

技术领域

本发明涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种基于InSAR的地球表面图像数据处理系统。

背景技术

在矿区煤矿开采的过程中，由于开采操作不当等原因，煤矿开采区周围的岩体原有应力容易遭受破坏，当破坏到达一定程度时，岩层和地表会出现明显的连续性的变动、变形以及非连续性的破坏，即矿区地面塌陷，所以需要对矿区的地面进行监测。

矿区地面塌陷会对矿区周围的农业生产和生态环境带来极大危害，也可能导致人员伤亡和基础设施的损坏，为了减少人员伤亡、以及对矿区塌陷产生的危害进行预防，所以需要对矿区地面塌陷情况进行识别，现有的方法对待测定矿区进行激光雷达扫描，获取矿区的激光雷达的云数据，对激光雷达的云数据进行两次滤波，之后将选取的参照区以及参照区域云数据导出，获取参照区的点集组，将点集组中分为多组点集，利用自然邻域法插值工具获取各组点集的差值栅格图，依据这些差值栅格图得到待测定矿区的差值栅格图，通过差值栅格图实现对矿区采煤塌陷盆地的测定，但是这种方法是对整体的待定矿区进行差值栅格图的获取，由于矿区有矿柱、矿房和巷道等不同结构的区域，所以不同区域的矿区信息之间有较大差异，若对不同区域的矿区信息采用相同的方法获取差值栅格图，可能会造成整体的待测定矿区的差值栅格图不准确，进而使最终获取的矿区采煤塌陷盆地的塌陷数据不精确，因此需要一种对矿区的地球表面图像进行数据处理进而实现对矿区地面塌陷进行检测的系统。

发明内容

为了解决矿区塌陷数据不精确的问题，本发明的目的在于提供一种基于InSAR的地球表面图像数据处理系统，所采用的技术方案具体如下：

本发明提出一种基于InSAR的地球表面图像数据处理系统，该系统包括：

图像数据预处理模块，用于获取监测矿区的高程图和变形速率图；根据高程图中像素点的像素值获取差值高程图；通过分割阈值将差值高程图中的像素点划分为矿柱像素点和塌陷像素点；根据矿柱像素点和塌陷像素点获取高程图的矿柱子区域以及变形速率图中的矿柱区和塌陷区；

图像数据分析模块，用于将所述高程图中的矿柱子区域划分为至少两个类别，获取每个类别内矿柱子区域的面积极差；结合矿柱子区域的数量和每个类别的所述面积极差获取矿柱分布显著值；对每个矿柱子区域进行直线检测得到至少两条目标直线，基于每个矿柱子区域的边缘像素点和所述目标直线获取矿柱矩形显著值；结合所述矿柱分布显著值与所述矿柱矩形显著值得到矿柱显著值；

矿区塌陷检测模块，用于分别对所述变形速率图中的矿柱区和塌陷区内的像素点进行聚类，对应得到矿柱簇和塌陷簇；结合矿柱区的面积、塌陷区的面积、矿柱簇、塌陷簇和所述矿柱显著值获取波状地面塌陷显著值；基于所述波状地面塌陷显著值确定监测矿区的地面塌陷情况。

进一步地，所述图像数据预处理模块中根据高程图中像素点的像素值获取差值高程图包括：

选取高程图中所有像素点的像素值中的最小值作为最小像素值，计算高程图中每个像素点的像素值与最小像素值之间的差值作为对应像素点的像素差值，将高程图每个像素点的像素差值分别作为差值高程图中对应像素点的像素值，得到差值高程图。

进一步地，所述图像数据预处理模块中根据矿柱像素点和塌陷像素点获取高程图的矿柱子区域以及变形速率图中的矿柱区和塌陷区包括：