大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法及裝置，所述方法包括：對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別；利用自動(dòng)識(shí)別出的同名高相干點(diǎn)，建立所述大區(qū)域形變結(jié)果的平差模型，生成平差方程；對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量；利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量，對(duì)所述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。上述技術(shù)方案具有如下有益效果：能自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)，可快速得到大區(qū)域協(xié)調(diào)一致的地表形變信息，從而更好的實(shí)現(xiàn)大區(qū)域地表形變監(jiān)測(cè)。
【專利說(shuō)明】
大區(qū)域I nSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及InSAR(Synthetic Aperture Radar Interferometry，合成孔徑雷達(dá) 干涉測(cè)量)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于衛(wèi)星重復(fù)軌道的差分合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量（D-InSAR，Dif ferential Interferometric SAR)技術(shù)是上世紀(jì)80年代出現(xiàn)的地表形變測(cè)量領(lǐng)域的新技術(shù)，不僅可取 得厘米級(jí)的精度，而且能獲取面上的信息，相較于分層標(biāo)、GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))及水準(zhǔn)測(cè)量等地面沉降技術(shù)有很大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的D-InSAR受制于 空間失相干、時(shí)間失相干和大氣干擾等因素，難以保障其應(yīng)用的穩(wěn)定性。在20世紀(jì)90年代末 出現(xiàn)的時(shí)間序列InSAR技術(shù)則完全突破了這些限制因素，是對(duì)D-InSAR技術(shù)的一次革新。時(shí) 間序列InSAR技術(shù)的特點(diǎn)是:基于時(shí)間序列SAR影像進(jìn)行處理;處理的對(duì)象不是整幅影像的 全部像元，而是其中具有穩(wěn)定散射特性或在較長(zhǎng)時(shí)間間隔內(nèi)保持高相干的像元子集(下稱 "高相干點(diǎn)"）。時(shí)間序列InSAR技術(shù)總體上可以概括為兩類：以永久散射體干涉(Permanent Scatterer或者Persistent Scatterer Interferometry或PS-InSAR)為代表的單一主影像 時(shí)間序列InSAR技術(shù)和以小基線集技術(shù)（Small baseline subset interferometry，或SBAS InSAR)為代表的多主影像時(shí)間序列InSAR技術(shù)。時(shí)間序列InSAR技術(shù)已經(jīng)在火山、地震、滑 坡、地面沉降等引起的形變監(jiān)測(cè)中得到大量應(yīng)用。
[0003] 地面沉降是在自然和人為因素作用下，由于地殼表層土體壓縮而導(dǎo)致區(qū)域性地面 標(biāo)高降低的一種地質(zhì)現(xiàn)象，是一種特殊的地表形變，在我國(guó)廣泛發(fā)生。20世紀(jì)90年代初，上 海、天津、北京、江蘇、浙江、河北等16?。▍^(qū)、市)地面沉降面積約為48700km 2，到2003年已達(dá) 至Ij93855km2,形成了長(zhǎng)江三角洲、華北平原、珠江三角洲及汾渭盆地等4個(gè)地面沉降災(zāi)害嚴(yán) 重區(qū)?？梢?jiàn)，地面沉降已經(jīng)成為一種區(qū)域性災(zāi)害現(xiàn)象。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展的時(shí)間序列 InSAR形變監(jiān)測(cè)研究，絕大多數(shù)僅限于一景SAR影像所覆蓋的相對(duì)較小的區(qū)域。針對(duì)需要由 多景SAR影像特別是多軌(track) SAR影像覆蓋的大區(qū)域的InSAR形變監(jiān)測(cè)研究很少。
[0004] 如何在單景時(shí)間序列InSAR形變信息提取的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多景SAR影像形變結(jié)果的 平差及鑲嵌，以實(shí)現(xiàn)大區(qū)域形變監(jiān)測(cè)，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法及裝置， 以解決多景SAR影像形變結(jié)果的自動(dòng)鑲嵌問(wèn)題，從而更好的實(shí)現(xiàn)大區(qū)域地表形變監(jiān)測(cè)。
[0006] -方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方 法，所述方法包括：
[0007] 對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別；
[0008] 利用自動(dòng)識(shí)別出的同名高相干點(diǎn)，建立所述大區(qū)域形變結(jié)果的平差模型，生成平 差方程；
[0009] 對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差 改正量；
[0010] 利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量，對(duì)所述大 區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。
[0011] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌 裝置，所述裝置包括：
[0012] 自動(dòng)識(shí)別單元，用于對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí) 別；
[0013] 平差模型建立單元，用于利用自動(dòng)識(shí)別出的同名高相干點(diǎn)，建立所述大區(qū)域形變 結(jié)果的平差模型，生成平差方程；
[0014] 平差方程解算單元，用于對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景 覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量；
[0015] 自動(dòng)鑲嵌單元，用于利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平 差改正量，對(duì)所述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。
[0016] 上述技術(shù)方案具有如下有益效果：能自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)，可快速得到大區(qū)域協(xié)調(diào)一致 的地表形變信息，從而更好的實(shí)現(xiàn)大區(qū)域地表形變監(jiān)測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法流程圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例使用的4景SAR影像覆蓋大區(qū)域示意圖（斜線、點(diǎn)、黑色等填充 區(qū)分別表示兩景影像、三景影像、4四景影像的重疊區(qū)域）；
[0020] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例使用的Radarsat-2影像覆蓋情況及水準(zhǔn)點(diǎn)分布；
[0021 ]圖4是本發(fā)明實(shí)施例得到的京津冀大區(qū)域地表沉降速率鑲嵌圖；
[0022]圖5是常規(guī)處理得到的京津冀大區(qū)域地表沉降速率鑲嵌圖；
[0023] 圖6是本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例142個(gè)檢核點(diǎn)上InSAR和水準(zhǔn)測(cè)量獲取的沉降速率之差的直 方圖；
[0024] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌裝置結(jié)構(gòu)示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026] 如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法 流程圖，所述方法包括：
[0027] 101、對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別；
[0028] 優(yōu)選地，所述對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別之前， 所述方法包括:對(duì)所述大區(qū)域InSAR的SAR影像使用同種類型的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)DEM進(jìn)行 地理編碼。
[0029] 同名高相干點(diǎn)的識(shí)別是平差及鑲嵌的基礎(chǔ)。雖然利用影像匹配技術(shù)能通過(guò)相鄰 SAR振幅影像的匹配完成同名高相干點(diǎn)的自動(dòng)識(shí)別，但耗時(shí)太長(zhǎng)。事實(shí)上，利用地理編碼后 同名高相干點(diǎn)有相同大地坐標(biāo)這一原理即可快速解決這一問(wèn)題。必須注意的是所有SAR影 像的地理編碼應(yīng)該使用同種類型的DEM，比如SRTM DEM，這樣能保證相鄰景SAR影像地理編 碼后有相同的平面精度。圖2中顯示了4景SAR影像覆蓋大區(qū)域的示意圖，有更多影像覆蓋更 大區(qū)域的情形可以依此類推。基于地理編碼后同名高相干點(diǎn)的判斷條件為：
[0030] |Pl(x，y)-P2(x，y)|<(Lx，L y) (1)
[0031] 其中（x，y)表示地理編碼后的大地坐標(biāo)，？1(^7)，？2(^7)代表相鄰5六1?影像上位 于(x，y)的高相干點(diǎn)，（x，y)表示地理編碼后的大地坐標(biāo)，L x，Ly分別表示地理編碼后東西向 和南北向的輸出像元間隔。滿足條件(1)的高相干點(diǎn)被認(rèn)為是同名點(diǎn)。
[0032] 102、利用自動(dòng)識(shí)別出的同名高相干點(diǎn)，建立所述大區(qū)域形變結(jié)果的平差模型，生 成平差方程；
[0033] 優(yōu)選地，所述平差方程由兩類方程構(gòu)成:控制點(diǎn)平差方程和同名高相干點(diǎn)平差方 程;當(dāng)所述大區(qū)域InSAR內(nèi)沒(méi)有控制點(diǎn)時(shí)，則所述平差方程由同名高相干點(diǎn)平差方程構(gòu)成。
[0034] 在每個(gè)單景覆蓋區(qū)通過(guò)時(shí)間序列InSAR技術(shù)求得的是相對(duì)于該景中某個(gè)點(diǎn)的相對(duì) 形變速率。在沒(méi)有指定形變速率的基準(zhǔn)點(diǎn)（參考點(diǎn))情況下，利用時(shí)間序列InSAR技術(shù)求得的 線性形變速率與真實(shí)值之間存在一個(gè)系統(tǒng)偏差。這個(gè)系統(tǒng)偏差可以在大區(qū)域形變結(jié)果的平 差過(guò)程中求得。對(duì)上述4景影像覆蓋的情形，假設(shè)單景影像的形變速率為Vi(x，y)，平差改正 量為Ai，? = 1，···，4。平差模型中的方程由兩類構(gòu)成，一類是控制點(diǎn)平差方程，另一類是同 名高相干點(diǎn)平差方程。在外部地面控制點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)支持下，建立控制點(diǎn)平差方差，即：
[0035] Vi(x，y)+Δ i=GCp_V(x，y) (2)
[0036] 其中GCp_V(x，y)表示在控制點(diǎn)(x，y)處經(jīng)由水準(zhǔn)或者其他手段測(cè)量得到的形變速 率值。它們是InSAR獲取的形變速率的參考數(shù)據(jù)。
[0037] 對(duì)于相鄰景影像的同名高相干點(diǎn)，建立同名高相干點(diǎn)平差方程，即：
[0038] Vi(x，y)+Δ i =Vj(x，y)+Δ j，i，j E {I，2，3，4} (3)
[0039] 這個(gè)方程表示平差后不同影像上的同名點(diǎn)應(yīng)該具有一致的形變速率。圖2中分別 以斜線、點(diǎn)、黑色等模式分別標(biāo)記了兩景影像、三景影像、四景影像的重疊區(qū)域。當(dāng)點(diǎn)（X，y) 位于兩景、三景、四景影像的重疊區(qū)內(nèi)時(shí)，形如(3)式的平差方程分別有1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)。
[0040] 103、對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的 平差改正量；
[0041]優(yōu)選地，所述對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形 變速率的平差改正量，包括:根據(jù)最小二乘原理對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域 中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量。
[0042] 將上述兩類方程聯(lián)合在一起，構(gòu)成了關(guān)于4個(gè)未知數(shù)（Δ 1，Δ 2Δ 3, Δ4)的線性方 程組。因?yàn)橥c(diǎn)數(shù)目很多，觀測(cè)方程的個(gè)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于未知數(shù)個(gè)數(shù)，根據(jù)最小二乘原理即可 求解未知數(shù)，這樣同時(shí)完成了每景覆蓋區(qū)的形變速率的平差與絕對(duì)定標(biāo)。此處沒(méi)有考慮控 制點(diǎn)的權(quán)重。在實(shí)際應(yīng)用會(huì)出現(xiàn)不同的控制點(diǎn)有不同可信度的情形。此時(shí)，可根據(jù)控制點(diǎn)的 可信度在式(2)中設(shè)置不同的權(quán)重，在最小二乘解算中予以考慮，以提高解算精度。
[0043] 當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)沒(méi)有控制點(diǎn)時(shí)，則只有第二類方程。此時(shí)的平差可以任一覆蓋區(qū)的形變 速率值為基準(zhǔn)，未知數(shù)中有一個(gè)自由度，因此個(gè)數(shù)減為3個(gè)。這樣平差完成后的形變速率和 真實(shí)值之間依然存在一個(gè)系統(tǒng)性偏差。
[0044] 104、利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量，對(duì)所 述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。
[0045] 優(yōu)選地，所述利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正 量，對(duì)所述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌，包括:利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋 區(qū)的形變速率的平差改正量，根據(jù)地理編碼后的大地坐標(biāo)，及同名點(diǎn)的重疊次數(shù)，對(duì)所述大 區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。
[0046] 在完成了多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變結(jié)果平差之后，根據(jù)地理編碼后的大地坐標(biāo)，可 完成大區(qū)域形變結(jié)果的自動(dòng)鑲嵌。在空間位置(X，y)處的形變結(jié)果為
[0047] (A)
[0048] 式中N表示在位置(x，y)處高相干點(diǎn)的重疊次數(shù)。對(duì)應(yīng)于圖2中，在斜線、點(diǎn)狀、黑色 區(qū)域內(nèi)，N的取值分別是2、3、4。而在其他區(qū)域，沒(méi)有重疊，只有一個(gè)測(cè)量值，N的取值為1。這 樣就獲得了大區(qū)域內(nèi)全部高相干點(diǎn)上的形變速率值。
[0049] 為了更好地說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案的有效性和優(yōu)越性，現(xiàn)對(duì)本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例與常規(guī) 處理方法進(jìn)行如下對(duì)比分析:如圖3所示，是本發(fā)明實(shí)施例使用的Radarsat-2影像覆蓋情況 及水準(zhǔn)點(diǎn)分布圖，監(jiān)測(cè)區(qū)為京津冀地區(qū)，面積約10萬(wàn)平方公里，共8景Radarsat-2寬模式影 像覆蓋，單景影像的覆蓋區(qū)域約為150km*150km。這8個(gè)單景覆蓋區(qū)上的時(shí)間序列SAR影像數(shù) 目及起始獲取時(shí)間如表1所示。在利用InSAR進(jìn)行地表沉降監(jiān)測(cè)的同時(shí)，從北京市及天津市 的測(cè)繪部門(mén)獲得了一些水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)。北京和天津的水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)量工作每年10月初至11月 底完成，共獲得了2012年至2014年的三期水準(zhǔn)數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意水準(zhǔn)點(diǎn)的有效時(shí)段與SAR影像的 有效時(shí)段并不完全重合。這些水準(zhǔn)點(diǎn)的位置以實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)示于圖3中，其中1/3的點(diǎn)表示參 與平差計(jì)算的水準(zhǔn)點(diǎn)，共70個(gè)，2/3的點(diǎn)表示用于精度驗(yàn)證的水準(zhǔn)點(diǎn)，共142個(gè)。
[0050] 表1京津冀地表沉降監(jiān)測(cè)所用的Radarsat-2影像信息
[0052]利用時(shí)間序列InSAR技術(shù)得到每景覆蓋區(qū)上雷達(dá)視線向的平均形變速率，然后轉(zhuǎn) 換成豎直方向的地表沉降速率。其中負(fù)值表示地表下沉，正值表示地表抬升。然后按所述平 差方法進(jìn)行處理，得到標(biāo)定后的大區(qū)域鑲嵌的平均沉降速率圖，如圖4所示，不同單景覆蓋 區(qū)之間的沉降速率具有很好的一致性，這表明本發(fā)明方法是有效和可靠的。
[0053]圖5為常規(guī)處理方法得到的京津冀大區(qū)域形變速率鑲嵌圖，由于僅有北京和天津 市域的水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)，因此僅能對(duì)圖3中標(biāo)號(hào)為1，2,3,4的三景形變速率進(jìn)行直接定標(biāo)，余 下的4景形變速率只能依靠與已經(jīng)定標(biāo)的數(shù)據(jù)之間的同名點(diǎn)進(jìn)行傳遞實(shí)現(xiàn)間接定標(biāo)。最后 在生成大區(qū)域的鑲嵌圖時(shí)由于不同景的定標(biāo)精度不一致將會(huì)而出現(xiàn)明顯的"拼接縫"?？梢?看見(jiàn)，圖5與圖4結(jié)果相比存在明顯的誤差。
[0054]利用142個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)圖3所示的大區(qū)域沉降速率結(jié)果進(jìn)行了精度驗(yàn)證。二者差值的 直方圖如圖6所示，差值的均方差為4.5毫米每年，差值最大值為12.1毫米每年，最小值為-11.2毫米每年。其中90個(gè)點(diǎn)上的沉降速率之差位于[-3mm/year，3mm/year]，這也說(shuō)明本發(fā) 明應(yīng)用實(shí)例得到的京津冀大區(qū)域沉降速率結(jié)果具有很高的精度。當(dāng)然，SAR影像的起始時(shí)間 與水準(zhǔn)點(diǎn)的起始時(shí)間并不完全重合，這也會(huì)對(duì)二者計(jì)算得到的沉降速率的差異造成一定影 響。
[0055] 綜上可見(jiàn)，本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法有兩 大優(yōu)點(diǎn)，其一是能自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)，可快速得到大區(qū)域協(xié)調(diào)一致的地表形變信息，其二是將同 名點(diǎn)和外部控制點(diǎn)聯(lián)合考慮，同步實(shí)現(xiàn)InSAR形變監(jiān)測(cè)結(jié)果的平差和絕對(duì)定標(biāo)。該方法在大 范圍的地表形變監(jiān)測(cè)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0056] 如圖7所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌裝置 結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置包括：
[0057] 自動(dòng)識(shí)別單元71，用于對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí) 別；
[0058]平差模型建立單元72，用于利用自動(dòng)識(shí)別出的同名高相干點(diǎn)，建立所述大區(qū)域形 變結(jié)果的平差模型，生成平差方程；
[0059] 平差方程解算單元73,用于對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單 景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量；
[0060] 自動(dòng)鑲嵌單元74,用于利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的 平差改正量，對(duì)所述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。
[0061] 優(yōu)選地，所述裝置還包括:地理編碼單元70,用于對(duì)所述大區(qū)域InSAR的SAR影像使 用同種類型的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)DEM進(jìn)行地理編碼。
[0062] 優(yōu)選地，所述平差方程由兩類方程構(gòu)成:控制點(diǎn)平差方程和同名高相干點(diǎn)平差方 程;當(dāng)所述大區(qū)域InSAR內(nèi)沒(méi)有控制點(diǎn)時(shí)，則所述平差方程由同名高相干點(diǎn)平差方程構(gòu)成。 [0063]優(yōu)選地，所述平差方程解算單元73,進(jìn)一步具體用于根據(jù)最小二乘原理對(duì)所述平 差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量。
[0064] 優(yōu)選地，所述自動(dòng)鑲嵌單元74,進(jìn)一步具體用于利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè) 單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量，根據(jù)地理編碼后的大地坐標(biāo)，及同名點(diǎn)的重疊次數(shù)， 對(duì)所述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。
[0065] 上述技術(shù)方案具有如下有益效果：能自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)，可快速得到大區(qū)域協(xié)調(diào)一致 的地表形變信息，從而更好的實(shí)現(xiàn)大區(qū)域地表形變監(jiān)測(cè)。
[0066] 應(yīng)該明白，公開(kāi)的過(guò)程中的步驟的特定順序或?qū)哟问鞘纠苑椒ǖ膶?shí)例。基于設(shè) 計(jì)偏好，應(yīng)該理解，過(guò)程中的步驟的特定順序或?qū)哟慰梢栽诓幻撾x本公開(kāi)的保護(hù)范圍的情 況下得到重新安排。所附的方法權(quán)利要求以示例性的順序給出了各種步驟的要素，并且不 是要限于所述的特定順序或?qū)哟巍?br>[0067] 在上述的詳細(xì)描述中，各種特征一起組合在單個(gè)的實(shí)施方案中，以簡(jiǎn)化本公開(kāi)。不 應(yīng)該將這種公開(kāi)方法解釋為反映了這樣的意圖，即，所要求保護(hù)的主題的實(shí)施方案需要比 清楚地在每個(gè)權(quán)利要求中所陳述的特征更多的特征。相反，如所附的權(quán)利要求書(shū)所反映的 那樣，本發(fā)明處于比所公開(kāi)的單個(gè)實(shí)施方案的全部特征少的狀態(tài)。因此，所附的權(quán)利要求書(shū) 特此清楚地被并入詳細(xì)描述中，其中每項(xiàng)權(quán)利要求獨(dú)自作為本發(fā)明單獨(dú)的優(yōu)選實(shí)施方案。
[0068] 為使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本發(fā)明，上面對(duì)所公開(kāi)實(shí)施例進(jìn) 行了描述。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō);這些實(shí)施例的各種修改方式都是顯而易見(jiàn)的，并且本 文定義的一般原理也可以在不脫離本公開(kāi)的精神和保護(hù)范圍的基礎(chǔ)上適用于其它實(shí)施例。 因此，本公開(kāi)并不限于本文給出的實(shí)施例，而是與本申請(qǐng)公開(kāi)的原理和新穎性特征的最廣 范圍相一致。
[0069] 上文的描述包括一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的舉例。當(dāng)然，為了描述上述實(shí)施例而描述部 件或方法的所有可能的結(jié)合是不可能的，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，各個(gè)實(shí)施 例可以做進(jìn)一步的組合和排列。因此，本文中描述的實(shí)施例旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求書(shū) 的保護(hù)范圍內(nèi)的所有這樣的改變、修改和變型。此外，就說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ) "包含"，該詞的涵蓋方式類似于術(shù)語(yǔ)"包括"，就如同"包括，"在權(quán)利要求中用作銜接詞所解 釋的那樣。此外，使用在權(quán)利要求書(shū)的說(shuō)明書(shū)中的任何一個(gè)術(shù)語(yǔ)"或者"是要表示"非排它性 的或者"。
[0070] 本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實(shí)施例列出的各種說(shuō)明性邏輯塊 (illustrative logical block)，單元，和步驟可以通過(guò)電子硬件、電腦軟件，或兩者的結(jié) 合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性（：!^丨6代1^1^6313；[1；^7)，上述的各種說(shuō)明 性部件（illustrative components)，單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功 能是通過(guò)硬件還是軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以對(duì)于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)被理解為 超出本發(fā)明實(shí)施例保護(hù)的范圍。
[0071] 本發(fā)明實(shí)施例中所描述的各種說(shuō)明性的邏輯塊，或單元都可以通過(guò)通用處理器， 數(shù)字信號(hào)處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列或其它可編程邏輯裝置，離散門(mén) 或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處 理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制 器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以通過(guò)計(jì)算裝置的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器， 多個(gè)微處理器，一個(gè)或多個(gè)微處理器聯(lián)合一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器核，或任何其它類似的配置 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0072] 本發(fā)明實(shí)施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟 件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲(chǔ)于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ) 器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲(chǔ)媒介 中。示例性地，存儲(chǔ)媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲(chǔ)媒介中讀取信息，并 可以向存儲(chǔ)媒介存寫(xiě)信息?？蛇x地，存儲(chǔ)媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)媒介可 以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶終端中?？蛇x地，處理器和存儲(chǔ)媒介也可以設(shè)置于用 戶終端中的不同的部件中。
[0073] 在一個(gè)或多個(gè)示例性的設(shè)計(jì)中，本發(fā)明實(shí)施例所描述的上述功能可以在硬件、軟 件、固件或這三者的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，這些功能可以存儲(chǔ)與電腦可讀的 媒介上，或以一個(gè)或多個(gè)指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電 腦存儲(chǔ)媒介和便于使得讓電腦程序從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲(chǔ)媒介可以 是任何通用或特殊電腦可以接入訪問(wèn)的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但 不限于RAM、ROM、EEPROM、⑶-ROM或其它光盤(pán)存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或其它任 何可以用于承載或存儲(chǔ)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理 器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當(dāng)?shù)囟x為電腦可讀媒介，例 如，如果軟件是從一個(gè)網(wǎng)站站點(diǎn)、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程資源通過(guò)一個(gè)同軸電纜、光纖電纜、雙 絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或以例如紅外、無(wú)線和微波等無(wú)線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的 電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(pán)(disc)包括壓縮磁盤(pán)、錯(cuò)射盤(pán)、光盤(pán)、DVD、軟盤(pán) 和藍(lán)光光盤(pán)，磁盤(pán)通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進(jìn)行光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合 也可以包含在電腦可讀媒介中。
[0074]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明 的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法，其特征在于，所述方法包括： 對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別； 利用自動(dòng)識(shí)別出的同名高相干點(diǎn)，建立所述大區(qū)域形變結(jié)果的平差模型，生成平差方 程； 對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正 量； 利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量，對(duì)所述大區(qū)域 形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。2. 如權(quán)利要求1所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法，其特征在于，所 述對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別之前，所述方法包括： 對(duì)所述大區(qū)域InSAR的SAR影像使用同種類型的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)DEM進(jìn)行地理編碼。3. 如權(quán)利要求1所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法，其特征在于，所 述平差方程由兩類方程構(gòu)成：控制點(diǎn)平差方程和同名高相干點(diǎn)平差方程；當(dāng)所述大區(qū)域 InSAR內(nèi)沒(méi)有控制點(diǎn)時(shí)，則所述平差方程由同名高相干點(diǎn)平差方程構(gòu)成。4. 如權(quán)利要求1所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法，其特征在于，所 述對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正 量，包括： 根據(jù)最小二乘原理對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形 變速率的平差改正量。5. 如權(quán)利要求1所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌方法，其特征在于，所 述利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量，對(duì)所述大區(qū)域形 變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌，包括： 利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量，根據(jù)地理編碼 后的大地坐標(biāo)，及同名點(diǎn)的重疊次數(shù)，對(duì)所述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。6. -種大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌裝置，其特征在于，所述裝置包括： 自動(dòng)識(shí)別單元，用于對(duì)大區(qū)域InSAR相鄰景SAR影像上同名高相干點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別； 平差模型建立單元，用于利用自動(dòng)識(shí)別出的同名高相干點(diǎn)，建立所述大區(qū)域形變結(jié)果 的平差模型，生成平差方程； 平差方程解算單元，用于對(duì)所述平差方程進(jìn)行解算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋 區(qū)的形變速率的平差改正量； 自動(dòng)鑲嵌單元，用于利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改 正量，對(duì)所述大區(qū)域形變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。7. 如權(quán)利要求6所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌裝置，其特征在于，所 述裝置還包括： 地理編碼單元，用于對(duì)所述大區(qū)域InSAR的SAR影像使用同種類型的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù) DEM進(jìn)行地理編碼。8. 如權(quán)利要求6所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌裝置，其特征在于，所 述平差方程由兩類方程構(gòu)成：控制點(diǎn)平差方程和同名高相干點(diǎn)平差方程；當(dāng)所述大區(qū)域 InSAR內(nèi)沒(méi)有控制點(diǎn)時(shí)，則所述平差方程由同名高相干點(diǎn)平差方程構(gòu)成。9. 如權(quán)利要求6所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌裝置，其特征在于， 所述平差方程解算單元，進(jìn)一步具體用于根據(jù)最小二乘原理對(duì)所述平差方程進(jìn)行解 算，獲取所述大區(qū)域中每個(gè)單景覆蓋區(qū)的形變速率的平差改正量。10. 如權(quán)利要求6所述大區(qū)域InSAR形變結(jié)果的自動(dòng)化平差及鑲嵌裝置，其特征在于， 所述自動(dòng)鑲嵌單元，進(jìn)一步具體用于利用解算出的所述大區(qū)域中多個(gè)單景覆蓋區(qū)的形 變速率的平差改正量，根據(jù)地理編碼后的大地坐標(biāo)，及同名點(diǎn)的重疊次數(shù)，對(duì)所述大區(qū)域形 變結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)鑲嵌。
【文檔編號(hào)】G01S13/90GK105842691SQ201610154331
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月17日
【發(fā)明人】張永紅, 吳宏安, 康永輝
【申請(qǐng)人】中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院