CN111580101A - 一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置 - Google Patents

一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111580101A
CN111580101A CN202010293039.2A CN202010293039A CN111580101A CN 111580101 A CN111580101 A CN 111580101A CN 202010293039 A CN202010293039 A CN 202010293039A CN 111580101 A CN111580101 A CN 111580101A
Authority
CN
China
Prior art keywords
elevation
sar
initial
coordinate system
elevation value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010293039.2A
Other languages
English (en)
Inventor
吴宏安
张永红
康永辉
魏钜杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese Academy of Surveying and Mapping
Original Assignee
Chinese Academy of Surveying and Mapping
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese Academy of Surveying and Mapping filed Critical Chinese Academy of Surveying and Mapping
Priority to CN202010293039.2A priority Critical patent/CN111580101A/zh
Publication of CN111580101A publication Critical patent/CN111580101A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9021SAR image post-processing techniques
    • G01S13/9023SAR image post-processing techniques combined with interferometric techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置。该方法包括获取监测区的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对及其初始基线;基于该初始基线,利用InSAR生成监测区域SAR坐标系下的初始高程值,初始高程值含有基线误差高程值;通过地理编码将外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;将初始高程值减去SAR坐标系下的外部DEM高程值得到差分高程,差分高程包括基线误差高程和真实高程差;根据多项式拟合差分高程,获取基线误差高程趋势面;将初始高程值减去基线误差高程趋势面,得到监测区的精确高程值。本申请可避免受到地形限制且无需人工选取地面控制点,实现InSAR基线误差的高精度快速改正。

Description

一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置
技术领域
本发明涉及测绘技术领域,尤其涉及一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置。
背景技术
采用干涉测量技术的合成孔径雷达,即干涉雷达(InSAR,Synthetic ApertureRadar Interferometry),是新近发展起来的空间对地观测技术,是传统的合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)遥感技术与射电天文干涉技术相结合的产物。它利用雷达向目标区域发射微波,然后接收目标反射的回波,得到同一目标区域成像的SAR复图像对,若复图像对之间存在相干条件,SAR复图像对共轭相乘可以得到干涉图,根据干涉图的相位值,得出两次成像中微波的路程差,从而计算出目标地区的地形、地貌以及表面的微小变化,可用于数字高程模型建立、地壳形变探测等。
根据InSAR技术获取高精度的地表三维信息,需要高精度的卫星轨道状态矢量用于计算空间基线矢量。在InSAR数据处理中,平行基线被用来计算参考平地相位,参考平地相位计算的准确性将直接影响到地形相位与形变相位,若平行基线估计不精确,参考平地相位残余误差将被误认为是地形相位或形变相位的分量,这将降低干涉测量结果的精度与可靠性。垂直基线则反映了系统对地表高度变化的敏感度,地面高度变化越大,则干涉条纹越密,反过来,相同的地表高度变化,垂直基线越大,干涉条纹越密,相位变化对高程变化越敏感。同时,垂直基线是地形相位到高程转换关系式中的比例因子,垂直基线的误差将以倍增的方式直接传递到生成的高程图中,小量级的基线误差会使高程图存在一个高量级的高度误差。因此,在雷达干涉数据处理过程中,初始基线的估计起着关键的作用。目前,初始基线的估计主要基于卫星轨道状态矢量计算,但是其易受状态矢量精度因素的影响,导致难以获取精确的基线估计结果。
现有技术中针对初始基线估计不精确问题采用的方法,有基于干涉图条纹频率的基线精化方法,但该方法适用范围有限,只适用于没有地形起伏的平坦地区,且求出的垂直基线只是局部区域的值;还有基于地面控制点的基线精化方法,该方法利用在图像上均匀分布且位于平坦地区的若干控制点,计算水平向和竖直向基线改正参数,但是该方法高度依赖地面控制点,而通常情况下地面控制点难以获得,特别是在地形起伏较大地区更是无法保证均匀分布,因此直接影响基线改正参数结果,进而影响DEM(数字高程模型,DigitalElevation Model)高程或DSM(数字地表模型,Digital Surface Model)高程精度。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置,可以在改正InSAR基线误差时避免受到地形条件的限制,且无需人工选取地面控制点,从而实现InSAR基线误差的高精度快速改正,有利于生成高精度的数字高程模型(DEM)或数字表面模型(DSM)。
第一方面,本申请实施例提供了一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法,所述方法包括:
获取监测区域的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对以及该SAR主、辅图像对的初始基线;
基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,所述初始高程值含有基线误差高程值;
通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;
将所述初始高程值减去所述SAR坐标系下的外部DEM高程值,得到差分高程,所述差分高程包括基线误差高程和真实高程差;
根据多项式拟合所述差分高程,获取所述基线误差高程趋势面;
将所述初始高程值减去所述基线误差高程趋势面,得到该监测区域的精确高程值。
作为一种可能的实施方式,所述基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,包括基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR对其进行干涉处理,生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值;其中,所述干涉处理包括依次进行干涉图生成、平地相位生成与去除、相位滤波、相位解缠、相位到高程转换处理。
作为一种可能的实施方式,所述通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值,包括利用SAR主图像自带的头文件信息,对所述外部DEM高程值进行地理编码,将其转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值。
作为一种可能的实施方式,在所述根据多项式拟合所述差分高程之前,包括从所述差分高程中采样。
作为一种可能的实施方式,所述多项式包括Δh=a0+a1·x+a2·y+a3·x·y,其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3为多项式系数。
第二方面,本申请实施例提供了一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正装置,所述装置包括:
信息获取模块,用于获取监测区域的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对以及该SAR主、辅图像对的初始基线;
第一处理模块,用于基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,所述初始高程值含有基线误差高程值;
第二处理模块,用于通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;
第三处理模块,用于将所述初始高程值减去所述SAR坐标系下的外部DEM高程值,得到差分高程,所述差分高程包括基线误差高程和真实高程差;
第四处理模块,用于根据多项式拟合所述差分高程,获取所述基线误差高程趋势面;
第五处理模块,用于将所述初始高程值减去所述基线误差高程趋势面,得到该监测区域的精确高程值。
作为一种可能的实施方式,所述第一处理模块包括基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR对其进行干涉处理,生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值;其中,所述干涉处理包括依次进行干涉图生成、平地相位生成与去除、相位滤波、相位解缠、相位到高程转换处理。
作为一种可能的实施方式,所述第二处理模块包括利用SAR主图像自带的头文件信息,对所述外部DEM高程值进行地理编码,将其转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值。
作为一种可能的实施方式,所述第四处理模块中,在所述根据多项式拟合所述差分高程之前,包括从所述差分高程中采样。
作为一种可能的实施方式,所述多项式包括Δh=a0+a1·x+a2·y+a3·x·y,其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3为多项式系数。
本申请实施例具有如下有益效果:
本申请实施例通过获取监测区域的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对以及该SAR主、辅图像对的初始基线;基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,所述初始高程值含有基线误差高程值;通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;将所述初始高程值减去所述SAR坐标系下的外部DEM高程值,得到差分高程,所述差分高程包括基线误差高程和真实高程差;根据多项式拟合所述差分高程,获取所述基线误差高程趋势面;将所述初始高程值减去所述基线误差高程趋势面,得到该监测区域的精确高程值,可以在改正InSAR基线误差时避免受到地形条件的限制,且无需人工选取地面控制点,从而实现InSAR基线误差的高精度快速改正,有利于生成高精度的数字高程模型(DEM)或数字表面模型(DSM)。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例的描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例的流程示意图;
图2是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中监测区域采用TerraSAR-X模式获取的主SAR图像多视幅度的示意图;
图3是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中地理编码后的监测区域SAR坐标系下的SRTM DEM数据的示意图;
图4是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中基于InSAR生成的SAR坐标系下的初始高程值的示意图;
图5是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中初始高程值减去SRTM DEM得到的差分高程的示意图;
图6是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中对于差分高程利用二次多项式拟合得到的基线误差高程趋势面的示意图;
图7是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中从初始高程值减去基线误差高程趋势面得到的精确高程的示意图;
图8是现有GCP基线改正方法中基于InSAR生成的解缠后的相位及12个GCP分布位置的示意图;
图9是现有GCP基线改正方法中基于12个GCP改正后的基线生成的高程的示意图;
图10是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例得到的精确高程减去SRTM DEM高程得到的高程差值的示意图;
图11是现有GCP基线改正方法得到的高程减去SRTM DEM高程得到的高程差值的示意图。
图12为本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式详细地描述本发明的技术方案。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本申请的描述中,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等仅用于彼此的区分,而非表示它们的重要程度及顺序等。
请参考图1-图11,本申请实施例提供了一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法,如图所示,所述方法主要包括:
获取监测区域的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对以及该SAR主、辅图像对的初始基线;
基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,所述初始高程值含有基线误差高程值;具体地,在不考虑地表形变、大气效应和噪声等影响的情况下,由于存在基线误差,所述初始高程值含有基线误差引起的高程值,即所述基线误差高程值;
通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;其中,所述外部DEM高程值的坐标系在转换前为地理坐标系,地理坐标系是经度和纬度的合称组成的坐标系;
将所述初始高程值减去所述SAR坐标系下的外部DEM高程值,得到差分高程,所述差分高程包括基线误差高程和真实高程差;该真实高程差指的是SAR坐标系下的外部DEM的自身高程误差,所述基线误差高程指的是由基线误差引起的高程;
根据多项式拟合所述差分高程,获取所述基线误差高程趋势面;其中,所述基线误差高程趋势面是指通过多项式拟合得到的基线误差引起的高程值,其单位与所述初始高程值的单位均为米;
将所述初始高程值减去所述基线误差高程趋势面,得到该监测区域的精确高程值。
采用上述方法,可以在改正InSAR基线误差时避免受到地形条件的限制,且无需人工选取地面控制点,从而实现InSAR基线误差的高精度快速改正,有利于生成高精度的数字高程模型(DEM)或数字表面模型(DSM)。
具体地,所述监测区域的SAR主、辅图像对可通过单发双收模式获取,即同轨获取,如TerraSAR-X/TanDEM-X、TH-2等双星系统;还可以通过单发单收模式获取,即重轨获取,如常规的SAR卫星。
作为一种可能的实施方式,所述基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,包括基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR对其进行干涉处理,生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值;其中,所述干涉处理包括依次进行干涉图生成、平地相位生成与去除、相位滤波、相位解缠、相位到高程转换处理。其中,相位解缠是干涉雷达(InSAR)测量地形高程中的一个关键步骤之一,解缠结果的好坏直接影响最终数字高程模型的精度。
作为一种可能的实施方式,所述通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值,包括利用SAR主图像自带的头文件信息,对所述外部DEM高程值进行地理编码,将其转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值。
具体地,所述外部DEM的类型不限,可为免费下载的SRTM DEM、ASTER-GDEM、AW3D30DEM,或该区域已有的其他DEM产品。
作为一种可能的实施方式,在所述根据多项式拟合所述差分高程之前,包括从所述差分高程中采样。
具体地,由于所述差分高程包括真实高程差和基线误差高程,所述真实高程差表现为随机特征,无明显趋势,而所述基线误差高程由于是基线误差引起,其表现为明显的趋势面。因此可在差分高程中自动地、均匀地采样,利用多项式拟合该趋势面,从而分离出基线误差高程。
进一步,所述多项式为一次多项式或二次多项式;所述多项式可为下列多项式:
Δh=a0+a1·x
Figure BDA0002450434290000091
其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3、a4、a5为多项式系数。
优选地,所述多项式采用Δh=a0+a1·x+a2·y+a3·x·y,其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3为多项式系数。
为了更好地说明本申请实施例技术方案的有效性和优越性,现应用上述技术方案对本申请实施例与现有GCP基线改正方法进行如下对比分析:本申请实施例采用的数据为湖北省某地区的两景TerraSAR-X/TanDEM-X双星绕飞模式SAR图像,成像日期为2014年3月27日,方位向像元大小为2.00米,距离向像元大小为1.36米,SAR主、辅图像对垂直基线为-284米。如图2所示,图2是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中监测区域采用TerraSAR-X模式获取的主SAR图像多视幅度的示意图,视数为方位向5视*距离向5视,分辨率约为10米,行数为3542个像元,列数为3336个像元。如图3所示,图3是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中地理编码后的监测区域SAR坐标系下的SRTM DEM数据的示意图,高程范围为-1~575米。如图4所示图4是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中基于InSAR生成的SAR坐标系下的初始高程值的示意图。如图5所示,图5是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中初始高程值减去SRTM DEM得到的差分高程的示意图,从该图中可以看到该差分高程存在明显的趋势面,即基线误差引起的高程趋势面。图6是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中对于差分高程利用二次多项式拟合得到的基线误差高程趋势面的示意图,该二次多项式为Δh=a0+a1·x+a2·y+a3·x·y,拟合相关系数为0.999855。图7是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例中从初始高程值减去基线误差高程趋势面得到的精确高程的示意图。图8是现有GCP基线改正方法中基于InSAR生成的解缠后的相位及12个GCP分布位置的示意图。图9是现有GCP基线改正方法中基于12个GCP改正后的基线生成的高程的示意图。图10是本申请提供的一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法实施例得到的精确高程减去SRTM DEM高程得到的高程差值的示意图,该高程差值的范围为一119~114米,标准差为3.77米。图11是现有GCP基线改正方法得到的高程减去SRTM DEM高程得到的高程差值的示意图,该高程差值的范围为-185~117米,标准差为4.55米。显然,本申请实施例得到的精确高程精度比现有GCP基线误差改正方法得到的高程的精度提高了15.28%。
请参考图12,本申请实施例提供了一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正装置,如图所示,所述装置主要包括:
信息获取模块,用于获取监测区域的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对以及该SAR主、辅图像对的初始基线;
第一处理模块,用于基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,所述初始高程值含有基线误差高程值;具体地,在不考虑地表形变、大气效应和噪声等影响的情况下,由于存在基线误差,所述初始高程值含有基线误差引起的高程值,即所述基线误差高程值;
第二处理模块,用于通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;其中,所述外部DEM高程值的坐标系在转换前为地理坐标系,地理坐标系是经度和纬度的合称组成的坐标系;
第三处理模块,用于将所述初始高程值减去所述SAR坐标系下的外部DEM高程值,得到差分高程,所述差分高程包括基线误差高程和真实高程差;该真实高程差指的是SAR坐标系下的外部DEM的自身高程误差,所述基线误差高程指的是由基线误差引起的高程;
第四处理模块,用于根据多项式拟合所述差分高程,获取所述基线误差高程趋势面;其中,所述基线误差高程趋势面是指通过多项式拟合得到的基线误差引起的高程值,其单位与所述初始高程值的单位均为米;
第五处理模块,用于将所述初始高程值减去所述基线误差高程趋势面,得到该监测区域的精确高程值。
采用上述装置,可以在改正InSAR基线误差时避免受到地形条件的限制,且无需人工选取地面控制点,从而实现InSAR基线误差的高精度快速改正,有利于生成高精度的数字高程模型(DEM)或数字表面模型(DSM)。
具体地,所述监测区域的SAR主、辅图像对可通过单发双收模式获取,即同轨获取,如TerraSAR-X/TanDEM—X、TH-2等双星系统;还可以通过单发单收模式获取,即重轨获取,如常规的SAR卫星。
作为一种可能的实施方式,所述第一处理模块包括基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR对其进行干涉处理,生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值;其中,所述干涉处理包括依次进行干涉图生成、平地相位生成与去除、相位滤波、相位解缠、相位到高程转换处理。
作为一种可能的实施方式,所述第二处理模块包括利用SAR主图像自带的头文件信息,对所述外部DEM高程值进行地理编码,将其转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值。
具体地,所述外部DEM的类型不限,可为免费下载的SRTM DEM、ASTER-GDEM、AW3D30DEM,或该区域已有的其他DEM产品。
作为一种可能的实施方式,所述第四处理模块中,在所述根据多项式拟合所述差分高程之前,包括从所述差分高程中采样。
具体地,由于所述差分高程包括真实高程差和基线误差高程,所述真实高程差表现为随机特征,无明显趋势,而所述基线误差高程由于是基线误差引起,其表现为明显的趋势面。因此可在差分高程中自动地、均匀地采样,利用多项式拟合该趋势面,从而分离出基线误差高程。
进一步,所述多项式为一次多项式或二次多项式;所述多项式可为下列多项式:
Δh=a0+a1·x
Figure BDA0002450434290000121
其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3、a4、a5为多项式系数。
优选地,所述多项式采用Δh=a0+a1·x+a2·y+a3·x·y,其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3为多项式系数。
以上所述,仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解,本申请不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明,但是本申请不仅仅限于以上实施例,在不脱离本申请构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法,其特征在于,包括:
获取监测区域的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对以及该SAR主、辅图像对的初始基线;
基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,所述初始高程值含有基线误差高程值;
通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;
将所述初始高程值减去所述SAR坐标系下的外部DEM高程值,得到差分高程,所述差分高程包括基线误差高程和真实高程差;
根据多项式拟合所述差分高程,获取所述基线误差高程趋势面;
将所述初始高程值减去所述基线误差高程趋势面,得到该监测区域的精确高程值。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,包括基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR对其进行干涉处理,生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值;其中,所述干涉处理包括依次进行干涉图生成、平地相位生成与去除、相位滤波、相位解缠、相位到高程转换处理。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值,包括利用SAR主图像自带的头文件信息,对所述外部DEM高程值进行地理编码,将其转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述根据多项式拟合所述差分高程之前,包括从所述差分高程中采样。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述多项式包括Δh=a0+a1·x+a2·y+a3·x·y,其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3为多项式系数。
6.一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正装置,其特征在于,包括:
信息获取模块,用于获取监测区域的外部DEM高程值,SAR主、辅图像对以及该SAR主、辅图像对的初始基线;
第一处理模块,用于基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值,所述初始高程值含有基线误差高程值;
第二处理模块,用于通过地理编码,将所述外部DEM高程值转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值;
第三处理模块,用于将所述初始高程值减去所述SAR坐标系下的外部DEM高程值,得到差分高程,所述差分高程包括基线误差高程和真实高程差;
第四处理模块,用于根据多项式拟合所述差分高程,获取所述基线误差高程趋势面;
第五处理模块,用于将所述初始高程值减去所述基线误差高程趋势面,得到该监测区域的精确高程值。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第一处理模块包括基于所述SAR主、辅图像对的初始基线,利用InSAR对其进行干涉处理,生成该监测区域SAR坐标系下的初始高程值;其中,所述干涉处理包括依次进行干涉图生成、平地相位生成与去除、相位滤波、相位解缠、相位到高程转换处理。
8.如权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述第二处理模块包括利用SAR主图像自带的头文件信息,对所述外部DEM高程值进行地理编码,将其转换到SAR坐标系,得到SAR坐标系下的外部DEM高程值。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第四处理模块中,在所述根据多项式拟合所述差分高程之前,包括从所述差分高程中采样。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述多项式包括Δh=a0+a1·x+a2·y+a3·x·y,其中,Δh为采样点差分高程,x和y分别为采样点距离向和方位向像元坐标,a0、a1、a2、a3为多项式系数。
CN202010293039.2A 2020-04-14 2020-04-14 一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置 Pending CN111580101A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010293039.2A CN111580101A (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010293039.2A CN111580101A (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111580101A true CN111580101A (zh) 2020-08-25

Family

ID=72124367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010293039.2A Pending CN111580101A (zh) 2020-04-14 2020-04-14 一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111580101A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112596055A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 中国地质大学(武汉) 一种改正InSAR DEM残余系统误差的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103675790A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 中国国土资源航空物探遥感中心 一种基于高精度DEM提高InSAR技术监测地表形变精度的方法
CN109242872A (zh) * 2018-08-27 2019-01-18 西安电子科技大学 基于srtm dem的干涉基线估计方法
CN109946682A (zh) * 2019-04-03 2019-06-28 西安电子科技大学 基于ICESat/GLAS的GF3数据基线估计方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103675790A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 中国国土资源航空物探遥感中心 一种基于高精度DEM提高InSAR技术监测地表形变精度的方法
CN109242872A (zh) * 2018-08-27 2019-01-18 西安电子科技大学 基于srtm dem的干涉基线估计方法
CN109946682A (zh) * 2019-04-03 2019-06-28 西安电子科技大学 基于ICESat/GLAS的GF3数据基线估计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王炎 等: "基于海图和ASTER GDEM数据融合的水陆一体连续地形构建", 《中国港湾建设》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112596055A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 中国地质大学(武汉) 一种改正InSAR DEM残余系统误差的方法
CN112596055B (zh) * 2020-12-08 2023-04-25 中国地质大学(武汉) 一种改正InSAR DEM残余系统误差的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Catalão et al. Merging GPS and atmospherically corrected InSAR data to map 3-D terrain displacement velocity
CN109782282B (zh) 一种集成对流层大气延迟改正的时间序列InSAR分析方法
Crosetto Calibration and validation of SAR interferometry for DEM generation
CN109917356B (zh) 一种机载激光扫描系统误差标定方法
CN107102333B (zh) 一种星载InSAR长短基线融合解缠方法
CN108007476B (zh) 一种天基干涉成像雷达高度计的干涉定标方法及系统
CN108983239B (zh) 星载干涉sar数字高程模型重建方法
CN112051571A (zh) 一种新型差分InSAR的LOS向形变量估计方法
CN109239710B (zh) 雷达高程信息的获取方法及装置、计算机可读存储介质
Crosetto et al. Radargrammetry and SAR interferometry for DEM generation: validation and data fusion.
CN115201825B (zh) 一种InSAR震间形变监测中的大气延迟校正方法
CN112711021B (zh) 一种多分辨率InSAR交互干涉时序分析方法
WO2009055320A2 (en) Method and apparatus for determining parameters for a parametric expression characterizing the phase of an acquired signal
KR20120009186A (ko) Sar데이터를 이용하여 수치고도모형을 제작하기 위한 방법
Mao et al. Estimation and compensation of ionospheric phase delay for multi-aperture InSAR: An azimuth split-spectrum interferometry approach
CN117406221A (zh) 一种角反射器高分辨率DEM的InSAR变形监测方法
KR100441590B1 (ko) 간섭측정용 합성 개구 레이다의 기하학적 특성을 이용하여지형고도를 측정하기 위한 디지털 고도모형 생성방법
CN113341410B (zh) 一种大范围林下地形估计方法、装置、设备及介质
Li et al. Improve the ZY-3 height accuracy using ICESat/GLAS laser altimeter data
CN111580101A (zh) 一种基于外部DEM的InSAR基线误差无控改正方法及装置
CN109254270A (zh) 一种星载x波段合成孔径雷达干涉定标方法
Yamashita et al. Mitigation of ionospheric noise in azimuth offset based on the split-spectrum method
CN115616575B (zh) 一种星载sar立体测量辅助的干涉相位图解缠绕方法
CN113341411A (zh) 基于双天线InSAR的变形检测方法、装置、设备及存储介质
Li et al. Atmospheric phase delay correction of D-InSAR based on Sentinel-1A

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination