專利名稱：InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及InSAR干涉參數(shù)定標(biāo)技術(shù)，特別涉及一種InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù) 定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法。
背景技術(shù)：
InSARdnterferometric Synthetic Aperture Radar，合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量) 技術(shù)是隨著信息技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起 來的一種高精度對(duì)地觀測(cè)新技術(shù)。它在地形測(cè)繪、地表形變監(jiān)測(cè)、冰川運(yùn)動(dòng)研究等方面都表 現(xiàn)出快速、高精度、全天時(shí)、全天候等突出優(yōu)勢(shì)。InSAR技術(shù)已成為目前發(fā)展迅速、極具潛力 的對(duì)地觀測(cè)及測(cè)繪新技術(shù)之一。在InSAR研究和應(yīng)用方面，以往國(guó)內(nèi)對(duì)InSAR技術(shù)的研究主要是針對(duì)單獨(dú)干涉像 對(duì)的干涉處理進(jìn)行的，影響了我國(guó)InSAR技術(shù)的實(shí)際測(cè)圖應(yīng)用。若采用處理單獨(dú)干涉像對(duì)的方法來處理覆蓋大面積的多套InSAR數(shù)據(jù)，將存在 以下問題(1)對(duì)于每對(duì)干涉數(shù)據(jù)，都需要足夠數(shù)量、分布合理的地面控制點(diǎn)來進(jìn)行軌道參 數(shù)、基線參數(shù)和干涉相位偏置等參數(shù)的解算。因此，在整個(gè)大區(qū)域內(nèi)完成所有干涉像對(duì)的干 涉處理和DEM(Digital Elevation Model，數(shù)字高程模型)及正射影像的獲取工作就需要 獲取大量、分布合理的地面控制點(diǎn)，從而需要消耗大量的人力和財(cái)力。在這種情況下，InSAR 技術(shù)很難在境內(nèi)無圖區(qū)、稀疏控制區(qū)及境外地區(qū)的地形測(cè)繪中發(fā)揮作用。(2)對(duì)每個(gè)干涉像 對(duì)單獨(dú)進(jìn)行干涉處理，由于沒有考慮和利用數(shù)據(jù)之間的連接條件及相關(guān)關(guān)系，不同干涉數(shù) 據(jù)獲取的DEM及正射影像之間存在較大的相對(duì)誤差，特別是在DEM接邊處會(huì)出現(xiàn)明顯的高 程差異，在正射影像的接邊處會(huì)出現(xiàn)明顯的影像錯(cuò)位現(xiàn)象。因此，為了有效減少大面積多套InSAR數(shù)據(jù)干涉處理所需的地面控制點(diǎn)數(shù)量，提 高干涉參數(shù)定標(biāo)性能，降低不同干涉數(shù)據(jù)接邊處反演高程值的差異，提高獲取DEM及正射 影像的整體一致性和連續(xù)性，促進(jìn)我國(guó)InSAR技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際測(cè)圖應(yīng)用，本發(fā)明提出了 InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方 法，它與現(xiàn)有的單獨(dú)像對(duì)InSAR數(shù)據(jù)干涉參數(shù)定標(biāo)方法相比，具有所需地面控制點(diǎn)數(shù)量少、 干涉參數(shù)定標(biāo)性能文件、DEM接邊處高程差異較小的突出優(yōu)勢(shì)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，它包括以下步驟①獲取各個(gè)干涉圖的解纏結(jié)果；②根據(jù)獲取的干涉圖解纏結(jié)果，利用圖像重疊區(qū)內(nèi)的同名連接點(diǎn)和圖像覆蓋范圍 內(nèi)的地面控制點(diǎn)，采用區(qū)域網(wǎng)平差方法解算軌道參數(shù)、基線參數(shù)和干涉相位偏置，并加密干 涉處理用的控制點(diǎn)；③重建DEM和制作正射影像。
3
在所述的步驟②中，采用整體解法或兩類未知數(shù)交替趨近法進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差，并 加密控制點(diǎn)。在所述的步驟①中，獲取各個(gè)干涉圖的解纏結(jié)果包括如下步驟i)、對(duì)各個(gè)InSAR干涉像對(duì)進(jìn)行高精度匹配；ii)、干涉像對(duì)進(jìn)行高精度匹配之后，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣處理，并逐像元計(jì) 算干涉相位，生成干涉圖；iii)、對(duì)得到的干涉圖進(jìn)行濾波處理；i V)、計(jì)算干涉質(zhì)量圖；V)、對(duì)干涉圖進(jìn)行相位解纏處理。在所述的步驟i)中，采用影像金字塔實(shí)現(xiàn)InSAR干涉像對(duì)的粗匹配，然后采用相 關(guān)系數(shù)法實(shí)現(xiàn)像元級(jí)匹配、最后采用最小二乘法實(shí)現(xiàn)子像元級(jí)匹配。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，采用了區(qū)域網(wǎng)平差方法進(jìn)行大面積、多套InSAR數(shù) 據(jù)的干涉參數(shù)定標(biāo)，可有效減少大面積多套InSAR數(shù)據(jù)干涉參數(shù)定標(biāo)所需的地面控制點(diǎn)數(shù) 量，提高干涉參數(shù)定標(biāo)性能，降低不同干涉數(shù)據(jù)接邊處反演高程值的差異，提高獲取DEM及 正射影像的整體一致性和連續(xù)性，并且能夠加密出干涉處理用的大量地面控制點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明中InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密流程圖；圖2為本發(fā)明中InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)的控制點(diǎn)分布示意圖；圖3為本發(fā)明中以兩套InSAR數(shù)據(jù)區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)為例說明的控制點(diǎn)分 布圖；圖4為兩套InSAR數(shù)據(jù)分別進(jìn)行單獨(dú)干涉參數(shù)定標(biāo)時(shí)所需的控制點(diǎn)分布圖；圖5為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)0001_04的控制點(diǎn)分布圖；圖6為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)0001_03的控制點(diǎn)分布圖；圖7為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1001_04的控制點(diǎn)分布圖；圖8為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1001_03的控制點(diǎn)分布圖；圖9為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)0001_04的連接點(diǎn)分布圖；圖10為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)0001_03的連接點(diǎn)分布圖；圖11為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1001_04的連接點(diǎn)分布圖；圖12為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1001_03的連接點(diǎn)分布圖；圖13為各套干涉數(shù)據(jù)分別進(jìn)行單獨(dú)干涉參數(shù)定標(biāo)后連接點(diǎn)處的高差分布圖；圖14為各套干涉數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)后連接點(diǎn)處的高差分布圖；圖15為對(duì)各干涉數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)后獲取的正射影像鑲嵌結(jié)果 圖；圖16為對(duì)各干涉數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)后獲取的DEM鑲嵌結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法包括以 下處理步驟
①獲取各個(gè)干涉圖的解纏結(jié)果；②根據(jù)獲取的干涉圖解纏結(jié)果，進(jìn)行干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密。即利用各干涉 數(shù)據(jù)重疊范圍內(nèi)的同名連接點(diǎn)和圖像覆蓋范圍內(nèi)地面控制點(diǎn)，采用區(qū)域網(wǎng)平差方法解算軌 道參數(shù)、基線參數(shù)、干涉相位偏置等參數(shù)，并加密出干涉處理用的地面控制點(diǎn)；需要說明的 是，上述的地面控制點(diǎn)包括平面高程控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)、平面控制點(diǎn)。③重建DEM和制作正射影像。根據(jù)SAR影像的定向參數(shù)、相應(yīng)地面點(diǎn)的高程值，采 用直接法或間接法兩種方法重建DEM并制作正射影像。本發(fā)明能夠采用少量地面控制點(diǎn)對(duì) 大面積多套InSAR數(shù)據(jù)進(jìn)行干涉參數(shù)定標(biāo)和控制點(diǎn)加密，其干涉參數(shù)定標(biāo)性能穩(wěn)健，獲取 的DEM及正射影像在接邊處差異較小。需要說明的是，上述獲取各個(gè)干涉圖解纏結(jié)果的方法有很多，本實(shí)施例提供以下 一種，即包括i)、對(duì)各個(gè)InSAR干涉像對(duì)進(jìn)行高精度匹配。該匹配的過程可人工進(jìn)行匹配， 也可以采用機(jī)器匹配。在利用機(jī)器進(jìn)行匹配時(shí)，充分利用軌道參數(shù)、P0S(Position and orientation system)數(shù)據(jù)等相關(guān)參數(shù)，采用影像金字塔匹配、相關(guān)系數(shù)匹配、最小二乘匹 配等匹配策略實(shí)現(xiàn)各InSAR像對(duì)的自動(dòng)、高精度匹配及不同像對(duì)之間的匹配，為干涉處理 及連接點(diǎn)選取奠定基礎(chǔ)。需要說明的是，上述的影像金字塔匹配、相關(guān)系數(shù)匹配、最小二乘 匹配等匹配策略均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。ii)、干涉圖生成。將各干涉像對(duì)分別進(jìn)行精確匹配之后，對(duì)包括強(qiáng)度和相位的相 應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣處理，并逐像元計(jì)算干涉相位，生成干涉圖。iii)、干涉圖濾波。為了降低相位解纏的難度，提高相位解纏的可解性，采用空間 域、頻率域等濾波方法對(duì)干涉圖進(jìn)行濾波處理。上述的空間域、頻率域等濾波方法也為本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員所熟知的技術(shù)。iv)、干涉質(zhì)量圖計(jì)算。為了評(píng)價(jià)干涉質(zhì)量，指導(dǎo)干涉圖濾波及相位解纏，分別計(jì)算 相干圖、偽相干圖等干涉質(zhì)量圖。上述計(jì)算干涉質(zhì)量圖也為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的 現(xiàn)有技術(shù)。ν)、相位解纏。采用質(zhì)量圖區(qū)域生長(zhǎng)、直接相位積分、最小二乘相位解纏、移動(dòng)曲面 相位擬合等策略對(duì)各干涉圖進(jìn)行相位解纏處理。上述的相位解纏過程也為本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員所熟知的技術(shù)。在本發(fā)明中，步驟②InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)和控制點(diǎn)加密為關(guān)鍵技術(shù)， 下面對(duì)步驟②加以詳細(xì)說明在步驟②的流程中，與傳統(tǒng)單獨(dú)像對(duì)干涉參數(shù)定標(biāo)的區(qū)別主要體現(xiàn)在充分利用 不同像對(duì)之間的同名連接點(diǎn)，根據(jù)各像對(duì)中的平面控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)、平面高程控制點(diǎn)， 采用區(qū)域網(wǎng)平差方法，同時(shí)整體解算出各干涉像對(duì)的基線參數(shù)、軌道參數(shù)、干涉相位偏置等 參數(shù)，并加密出各連接點(diǎn)(像點(diǎn))處對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)坐標(biāo)。為了說明InSAR區(qū)域網(wǎng)平差中各類控制點(diǎn)及連接點(diǎn)的應(yīng)用方案，圖2給出了一種 平面控制點(diǎn)、高程控制點(diǎn)、平面高程控制點(diǎn)和連接點(diǎn)均參與區(qū)域網(wǎng)平差解算的點(diǎn)位分布示
意圖。圖2中，數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2.......數(shù)據(jù)6，均表示相應(yīng)的InSAR干涉像對(duì)，平面控制點(diǎn)、
高程控制點(diǎn)、平面高程控制點(diǎn)和連接點(diǎn)(加密點(diǎn))都參與平差運(yùn)算，可同時(shí)整體解算出相應(yīng) 各像對(duì)的干涉參數(shù)(包括基線參數(shù)、干涉相位偏置)及與所有連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)的地面坐標(biāo)。下面介紹基于區(qū)域網(wǎng)平差的干涉參數(shù)(包括基線參數(shù)和干涉相位偏置)定標(biāo)和連 接點(diǎn)處高程值加密的整體技術(shù)方案。令R表示主天線相位中心到相應(yīng)地面點(diǎn)的斜距，Δ R表示InSAR成像時(shí)兩天線相 位中心到同一地面點(diǎn)的斜距差，B表示兩天線相位中心之間的基線長(zhǎng)度，α表示基線與水 平方向的夾角，H為主天線相位中心的高程，h為地面點(diǎn)的高程。則由InSAR的基本原理可
得到如下關(guān)系式
h = H-Rcos0 = H-R cos(90° +a-arccos(-—+ —-( 1)
B 2R 2RB
H-h式(1)中，" = arccos-。
R對(duì)于機(jī)載雙天線InSAR系統(tǒng)而言Μ = φ° + Αφλ;
2π對(duì)于星載重復(fù)軌道InSAR系統(tǒng)而言AR = ^lA;
Απ其中，(K表示干涉相位偏置，Δ φ表示解纏干涉相位，λ表示雷達(dá)波波長(zhǎng)；對(duì)式(1)進(jìn)行變換，可得F = Bsm(e-a) + AR-^ + ^- = 0(2)式(2)可簡(jiǎn)記為F (B, α , φ0, h) = 0(3)考慮到誤差因素的影響，式(3)對(duì)基線長(zhǎng)度、基線角、干涉相位偏置三個(gè)參數(shù)及高 程值h線性化后對(duì)應(yīng)的誤差方程可表示為ν = F (B, α , φ 0, h) = b0 Δ B+bi Δ α +b2 Δ φ 0+b3 Δ h~l(4)其系數(shù)分別為
,5F . . H-h 、 B
ba =——=sin(arccos--a)--
dBR ‘ R
,5F _ . H-h .
ο,=——=-B cos(arccos--a)
daR
, dF Λ AR A
O2 — =---
δφ0 2π R 2π
,dF _1_ , H-h .
O3 = — = ,B cos(arccos--a)
Sh ^jR2-(H-H)2R 常數(shù)項(xiàng)為
=-F0(B,α,φ0,Η) = -B0 sin(arccos —~--a0)-AR + -^―
R2R IR
6
式(4)寫成矩陣形式為 其中V = [ν]；A = [b0 bi b2]；B = [b3]；A1 = [ΔΒ Δα Δ φ0]τ ；Δ 2 = [Ah]；L = [1]；為了簡(jiǎn)要說明基于區(qū)域網(wǎng)平差的干涉參數(shù)定標(biāo)和控制點(diǎn)加密思想，我們假定采用 的數(shù)據(jù)是具有一定影像重疊的兩個(gè)干涉像對(duì)，所采用的控制點(diǎn)為平面高程控制點(diǎn)，需要解 算的是兩個(gè)干涉像對(duì)的干涉參數(shù)。如圖3所示，若采用區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)方法，則在 這兩個(gè)像對(duì)中，控制點(diǎn)、連接點(diǎn)都可根據(jù)式⑷列出相應(yīng)的誤差方程式。以圖3中的控制點(diǎn)1為例，所列出的誤差方程形式為Vgcpi = F(Bi; α17 φ1(ι, hGCP1)(6)而對(duì)于圖3中的連接點(diǎn)2，在不同的干涉像對(duì)中所列出的誤差方程分別為Vitp2 = F(Bi; Q1, φ1(ι, hTP2)(7)v2TP2 = F(B2, α 2, φ2(ι, hTP2)(8)依此類推，對(duì)于所有的控制點(diǎn)和連接點(diǎn)，都可列出相應(yīng)的誤差方程式；之后給定未 知數(shù)的初值，根據(jù)誤差方程組成法方程式進(jìn)行各未知數(shù)改正量的答解；再根據(jù)解算出的未 知數(shù)改正量對(duì)初值進(jìn)行修正，并對(duì)上述計(jì)算過程進(jìn)行迭代，直至滿足給定的收斂條件。最后 可得到各干涉參數(shù)的定標(biāo)結(jié)果和所有連接點(diǎn)處的高程值加密結(jié)果。此時(shí)，需要定標(biāo)的干涉 參數(shù)共計(jì)2 X 3 = 6個(gè)，重疊范圍內(nèi)的1個(gè)控制點(diǎn)可列1X2 = 2個(gè)誤差方程式，其余2個(gè)控 制點(diǎn)可列2X1 = 2個(gè)誤差方程式，2個(gè)連接點(diǎn)可列2X2 = 4個(gè)誤差方程式并同時(shí)引入2個(gè) 未知數(shù)，所以此時(shí)剛好能列2+2+4 = 8個(gè)誤差方程式來解算6+2 = 8個(gè)未知數(shù)。此時(shí)，在整 個(gè)影像覆蓋范圍內(nèi)至少需要3個(gè)分布合理的地面控制點(diǎn)。并且當(dāng)干涉像對(duì)數(shù)量增多時(shí)，也 至少需要3個(gè)地面控制點(diǎn)。假定需要進(jìn)行干涉參數(shù)定標(biāo)的干涉像對(duì)數(shù)為100，且各數(shù)據(jù)間僅 存在兩度重疊，控制點(diǎn)均不位于影像重疊范圍內(nèi)，則需要定標(biāo)的干涉參數(shù)數(shù)量為nX3 = 100X3 = 300，由控制點(diǎn)可列出的誤差方程式數(shù)量為3X1 = 3，由連接點(diǎn)列出的誤差方程 式數(shù)量為mX2 = 2m，由連接點(diǎn)引入的高程未知數(shù)數(shù)量為mXl =m，此時(shí)300+m = 3+2m， m = 297。所以此時(shí)至少需要3個(gè)控制點(diǎn)和297個(gè)連接點(diǎn)就可以完成100個(gè)干涉像對(duì)的干 涉參數(shù)定標(biāo)，有效減少了所需的地面控制點(diǎn)數(shù)量。但是如果采用各像對(duì)單獨(dú)進(jìn)行干涉參數(shù)定標(biāo)方法，如圖4所示，對(duì)于兩套干涉數(shù) 據(jù)，則要求每套數(shù)據(jù)中都至少布設(shè)分布合理的3個(gè)地面控制點(diǎn)，假定影像重疊區(qū)域內(nèi)存在1 個(gè)地面控制點(diǎn)，則總共需要至少5個(gè)地面控制點(diǎn)；航線數(shù)或者干涉像對(duì)數(shù)越大，所需的地面 控制點(diǎn)數(shù)量就越大。當(dāng)航線數(shù)或者干涉像對(duì)數(shù)為100時(shí)，假定各影像重疊范圍內(nèi)均存在且 只存在1個(gè)地面控制點(diǎn)，則至少需要nX3-(n-l) X2+(n-l) = 2n+l = 2X100+1 = 201個(gè) 地面控制點(diǎn)；
綜上所述，采用基于區(qū)域網(wǎng)平差的干涉參數(shù)定標(biāo)和控制點(diǎn)加密方法可以有效減少 對(duì)地面控制點(diǎn)數(shù)量的需求。對(duì)于區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)和控制點(diǎn)加密，可采取兩種解算方案方案A 整體解法對(duì)于每一個(gè)像點(diǎn)(分別對(duì)應(yīng)于控制點(diǎn)和連接點(diǎn))可以根據(jù)式(5)列出一組誤差方 程式，誤差方程式中含有兩類未知數(shù)^和Δ2。其中，A1對(duì)應(yīng)于所有干涉像對(duì)的干涉參數(shù) (每個(gè)像對(duì)有3個(gè)干涉參數(shù))，Δ2對(duì)應(yīng)于所有連接點(diǎn)的高程值。相應(yīng)的法方程式為 對(duì)于大區(qū)域而言，當(dāng)涉及的干涉像對(duì)數(shù)和連接點(diǎn)數(shù)很多時(shí)，誤差方程式的總數(shù)十 分可觀。在解算過程中可先消去一類未知數(shù)而只求另一類未知數(shù)?？紤]到一般選取的連接 點(diǎn)數(shù)較多，其未知數(shù)Δ2的個(gè)數(shù)遠(yuǎn)大于干涉參數(shù)A1的個(gè)數(shù)，因此消去Δ2以后，可得A1W 解為Δ ！ = [AtA-AtB (BtB) ^1BtA] [AtL-AtB (BtB) ^1BtL](10)方案B 兩類未知數(shù)交替趨近法首先把連接點(diǎn)處的高程近似值作為已知值，求出每個(gè)干涉像對(duì)的干涉參數(shù)，再利 用干涉參數(shù)的新值計(jì)算各連接點(diǎn)的高程值，如此反復(fù)趨近，直至個(gè)干涉像對(duì)的干涉參數(shù)的 改正值和連接點(diǎn)的高程改正值均小于某個(gè)限值時(shí)，迭代結(jié)束。為驗(yàn)證本發(fā)明的效果，特作如下實(shí)驗(yàn)采用機(jī)載雙天線InSAR系統(tǒng)獲取的山東某地區(qū)多航帶干涉數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在實(shí) 驗(yàn)區(qū)內(nèi)，包含了平地和山區(qū)等典型的地形要素。實(shí)驗(yàn)所采用的InSAR系統(tǒng)的部分相關(guān)參數(shù) 如表1所示；_參數(shù)類型參數(shù)值_波(m)0.0312波段X方位向分辨率(m)1. 1距離向分辨率(m)1.25絕對(duì)航高(m)6190.0多普勒中心頻率(Hz)0極化方式HH_表 1圖5 圖8分別為實(shí)驗(yàn)區(qū)兩條航帶的InSAR數(shù)據(jù)強(qiáng)度圖。其中，圖5和圖6為航 線0001中相鄰兩塊數(shù)據(jù)的控制點(diǎn)分布情況；圖7和圖8為航線1001中相鄰兩塊數(shù)據(jù)的控 制點(diǎn)分布情況。表2為根據(jù)SAR強(qiáng)度影像中的明顯特征點(diǎn)利用差分GPS到實(shí)地測(cè)量的高程值。
表 2圖9 圖12為各數(shù)據(jù)塊中選取的連接點(diǎn)分布情況。表3為采用各航帶單獨(dú)定標(biāo) 方法對(duì)干涉相位偏置、基線長(zhǎng)度和基線水平角進(jìn)行定標(biāo)的結(jié)果；表4為采用區(qū)域網(wǎng)平差方 法對(duì)干涉參數(shù)進(jìn)行定標(biāo)的結(jié)果；從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出對(duì)于干涉數(shù)據(jù)100103，由于覆蓋范 圍內(nèi)只有兩個(gè)地面控制點(diǎn)，當(dāng)采用干涉參數(shù)單獨(dú)定標(biāo)方法時(shí)，由于控制點(diǎn)數(shù)量不足，不能完 成干涉參數(shù)定標(biāo)工作；而采用區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法，則可根據(jù)與其 它數(shù)據(jù)區(qū)域的連接點(diǎn)條件，進(jìn)行有效的干涉參數(shù)定標(biāo)處理，并能進(jìn)行高程控制點(diǎn)加密，進(jìn)而 有效地進(jìn)行高程信息反演。
表3
表 4表5分別列出了采用單獨(dú)定標(biāo)和區(qū)域網(wǎng)平差定標(biāo)的干涉參數(shù)反演連接點(diǎn)處高程 值的差異情況。圖13和圖14分別表示單獨(dú)定標(biāo)和區(qū)域網(wǎng)平差定標(biāo)后連接點(diǎn)處高差分布情 況；從表5和圖13、14可以看出，采用區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)方法，可以有效減少接邊處 的高程差異。
0120] 0121]
表5
圖15和圖16為根據(jù)區(qū)域網(wǎng)平差定標(biāo)結(jié)果得到的實(shí)驗(yàn)區(qū)的正射影像鑲嵌結(jié)果和
0122]
0123]
0124]
0125]
0126]
0127]
0128]
0129]
0130]
0131]
0132]
0133]
1045.100
1149.946
1267.35
1359.239
1454.533
1556.983
1656.501
1756.0411845.415
1959.606
2052.042
2149.541
2251.295
2349.580
2455.928
2559.064
2662.578
2759.840
2860.737
3063.912
3163.026
3356.933
3463.877
3550.700
3666.838
3795.817
3898.639
6856.317_表 6
1權(quán)利要求
一種InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法，其特征在于，它包括以下步驟①獲取各個(gè)干涉圖的解纏結(jié)果；②根據(jù)獲取的干涉圖解纏結(jié)果，利用圖像重疊區(qū)內(nèi)的同名連接點(diǎn)和圖像覆蓋范圍內(nèi)的地面控制點(diǎn)，采用區(qū)域網(wǎng)平差方法解算軌道參數(shù)、基線參數(shù)和干涉相位偏置，并加密干涉處理用的控制點(diǎn)；③重建DEM和制作正射影像。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法，其特征在于 在所述的步驟②中，采用整體解法或兩類未知數(shù)交替趨近法進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差，并加密控制點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法，其特征在于 在所述的步驟①中，獲取各個(gè)干涉圖的解纏結(jié)果包括如下步驟i)、對(duì)各個(gè)InSAR干涉像對(duì)進(jìn)行高精度匹配；ii)、干涉像對(duì)進(jìn)行高精度匹配之后，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣處理，并逐像元計(jì)算干 涉相位，生成干涉圖；iii)、對(duì)得到的干涉圖進(jìn)行濾波處理；iv)、計(jì)算干涉質(zhì)量圖；ν)、對(duì)干涉圖進(jìn)行相位解纏處理。
4.根據(jù)權(quán)利3所述的InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法，其特征在于 在所述的步驟i)中，采用影像金字塔實(shí)現(xiàn)InSAR干涉像對(duì)的粗匹配，然后采用相關(guān)系數(shù)法 實(shí)現(xiàn)像元級(jí)匹配、最后采用最小二乘法實(shí)現(xiàn)子像元級(jí)匹配。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種InSAR區(qū)域網(wǎng)平差干涉參數(shù)定標(biāo)與控制點(diǎn)加密方法，它包括以下步驟①獲取各個(gè)干涉圖的解纏結(jié)果；②根據(jù)獲取的干涉圖解纏結(jié)果，利用圖像重疊區(qū)內(nèi)的同名連接點(diǎn)和圖像覆蓋范圍內(nèi)的地面控制點(diǎn)，采用區(qū)域網(wǎng)平差方法解算軌道參數(shù)、基線參數(shù)和干涉相位偏置，并加密干涉處理用的控制點(diǎn)；③重建DEM和制作正射影像。本發(fā)明采用了區(qū)域網(wǎng)平差方法進(jìn)行大面積、多套InSAR數(shù)據(jù)的干涉參數(shù)定標(biāo)，可有效減少大面積多套InSAR數(shù)據(jù)干涉參數(shù)定標(biāo)所需的地面控制點(diǎn)數(shù)量，提高干涉參數(shù)定標(biāo)性能，降低不同干涉數(shù)據(jù)接邊處反演高程值的差異，提高獲取DEM及正射影像的整體一致性和連續(xù)性，并且能夠加密出干涉處理用的大量地面控制點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01S13/90GK101881823SQ20101020845
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月24日
發(fā)明者周楊, 孫偉, 張紅敏, 徐青, 秦志遠(yuǎn), 靳國(guó)旺 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué)