[发明专利]一种基于形态学梯度的反演城区建筑物沉降的方法

摘要

本发明涉及一种基于形态学梯度的反演城区建筑物沉降的方法，该方法考虑到建筑物在高分辨率的COSMO SkyMED雷达影像表现出强反射特性以及强相干性，首先基于波谱统计特性的相干系数阈值方法和基于后向散射强度的幅度阈值方法从高分辨率的SAR影像中提取出高质量的候选点目标，然后采用小基线集（SBAS）方法解算得出点目标的沉降信息；对InSAR解算得到的结果设置高程阈值，粗选建筑物上的点目标；利用形态学梯度方法提取的SAR影像中建筑物边界，并且利用提取的建筑物边界进行粗选点目标中非建筑点去除，最终实现建筑物点目标的自动提取。该方法提高了建筑物沉降信息识别的准确性和可靠性。

主权项

1.一种基于形态学梯度的反演城区建筑物沉降的方法，包括以下步骤:第一步、选取高分辨率SAR影像；第二步、获取SAR影像平均强度图，并且对高分辨率的SAR影像进行InSAR时序分析解算，获得地理坐标系下的地物目标点的高程改正值和地物目标点的地表形变速率信息；第三步、提取高程改正值大于预设高程阈值的地物目标点，作为建筑物粗选点；第四步、使用形态学梯度算法提取SAR影像平均强度图上的建筑物；第五步、采用边缘检测算子对第四步提取的建筑物进行边缘检测，提取出建筑物边缘；第六步、将第五步提取的建筑物边缘与第三步获得的建筑物粗选点相结合，识别出建筑物点目标，建筑物点目标的地表形变速率信息为最终的建筑物沉降信息；所述第二步中，InSAR时序分析方法采用的小基线集SBAS方法，具体步骤如下：步骤S1、利用SBAS方法将所获得的SAR影像组成若干个集合；步骤S2、对步骤S1集合内干涉对进行配准，对配准后的主辅影像复共轭相乘得到差分干涉图，采用自适应滤波去除差分干涉图的噪声相位，使用SRTM DEM去除差分干涉图的地形相位，采用最小费用流法进行干涉相位解缠；步骤S3、采用基于波谱统计特性的相干系数阈值方法和基于后向散射强度的幅度阈值方法相结合提取永久散射体目标点；基于波谱统计特性的相干系数阈值方法计算公式如下：式中M为影像的个数，γi,j表示第j个像元在第i幅干涉图中的相干系数，γT为设定的相干系数阈值；基于后向散射强度的幅度阈值方法的计算公式为：Di≤Dthreshold式中，Di为点目标i的幅度离散指数，Dthreshold为幅度离散指数阈值；步骤S4、对点目标的干涉相位经过回归分析，迭代求解地物高程改正值和地表形变速率信息；步骤S5、将雷达坐标转化到地理坐标系下。