CN111650570B - 一种地基干涉雷达三维大气校正方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地基干涉雷达三维大气校正方法及系统，该方法包括：获取地基合成孔径雷达影像的时间序列原始单视复数影像经过差分干涉后得到的差分干涉图；选取差分干涉图中的高质量点；对高质量点进行相位解缠；根据解缠图中各高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型；根据系数确定的三维大气延迟模型确定差分干涉图中各点的大气延迟相位；从差分干涉图中去除各点的大气延迟相位，得到大气相位校正后的干涉图。本发明提供的地基干涉雷达三维大气校正方法及系统考虑了大气延迟在水平方向上不同质，提高了大气延迟的改正精度。

Description

一种地基干涉雷达三维大气校正方法及系统
技术领域
本发明涉及微波遥感测量技术领域，特别是涉及一种地基干涉雷达三维大气校正方法及系统。
背景技术
地基合成孔径雷达干涉测量(GB-InSAR)是一种主动式微波雷达探测技术，起源于InSAR。它具有高灵活性和高精度等技术优势。近年来，它在许多领域显示出巨大的变形监测潜力，如滑坡，冰川运动，矿区沉降等。但是，有许多因素会影响GB-InSAR监测的精确性，其中，对精度影响最大的就是大气延迟相位。有研究表明，温度在20℃时，距离雷达1km处，l％的相对湿度的变化可导致2mm的测量误差。为了改善地基SAR的监测精度，必须对大气延迟相位进行精确校正。
在十几年中，很多学者对大气延迟的影响因素和改正方法做了研究。干涉图上大气扰动的程度主要受场景中气象条件(温度，湿度和气压)的影响，
Figure BDA0002599985560000011
利用场景内获得的气象数据与电磁波传播时反射率的关系来求得大气延迟系数，通过求得的延迟系数，建立与距离有关的大气相位模型。Iannini在这种方法的基础上提出先对湿度进行校正，再进行大气改正，有效改善了精度，并分析了风的强度对大气延迟的影响。但这类方法的精度受气象参数获取位置的影响，而且很难获取滑坡区域的准确气象信息。而且GB-InSAR所处的对流层里的热力对流和湍流等现象对高频信号的影响十分复杂，大气同质的假说在有些场景下难以成立。
发明内容
本发明的目的是提供一种考虑了大气延迟在水平方向上不同质的地基干涉雷达三维大气校正方法及系统，以提高大气延迟的改正精度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种地基干涉雷达三维大气校正方法，包括：
获取地基合成孔径雷达影像的时间序列原始单视复数影像经过差分干涉后得到的差分干涉图；
选取所述差分干涉图中的高质量点，所述高质量点为PS点和/或基于预设相干系数阈值选取的高相干点；
对所述高质量点进行相位解缠；
根据解缠图中各所述高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，其中，所述三维大气延迟模型为
Figure BDA0002599985560000022
ri为所述高质量点i到坐标原点的距离，
Figure BDA0002599985560000023
为所述高质量点i解缠后的大气延迟相位，x、y分别为所述高质量点i在水平面内的横纵坐标，h为所述高质量点i的高程，a1为第一大气延迟系数，a2为第二大气延迟系数，a3为第三大气延迟系数，a4为第四大气延迟系数；
根据所述系数确定的三维大气延迟模型确定所述差分干涉图中各点的大气延迟相位；
从所述差分干涉图中去除各点的大气延迟相位，得到大气相位校正后的干涉图。
可选的，所述选取所述差分干涉图中的高质量点，具体包括：
计算所述差分干涉图中各点的振幅离差，选取振幅离差小于预设阈值的点作为高质量点。
可选的，所述预设阈值为0.12。
可选的，所述根据解缠图中各所述高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，具体包括：
将解缠图中各所述高质量点的相位以及到坐标原点的距离代入所述三维大气延迟模型，求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第一三维大气延迟模型；
将不满足
Figure BDA0002599985560000021
的高质量点剔除，并采用剩余的高质量点在解缠图中的大气延迟相位以及到坐标原点的距离重新求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第二三维大气延迟模型，所述第二三维大气延迟模型即为所述系数确定的三维大气延迟模型，其中，
Figure BDA0002599985560000031
为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到的高质量点i的大气延迟相位，
Figure BDA0002599985560000032
为从所述解缠图中获得的高质量点i的大气延迟相位，σ为误差阈值。
可选的，所述误差阈值的确定方法为：
根据
Figure BDA0002599985560000033
计算所述误差阈值σ，其中，
Figure BDA0002599985560000034
Figure BDA0002599985560000035
分别为从所述解缠图中获得的高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，
Figure BDA0002599985560000036
分别为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，q为高质量点的数量。
本发明还提供了一种地基干涉雷达三维大气校正系统，包括：
差分干涉图获取模块，用于获取地基合成孔径雷达影像的时间序列原始单视复数影像经过差分干涉后得到的差分干涉图；
高质量点选取模块，用于选取所述差分干涉图中的高质量点，所述高质量点为PS点和/或基于预设相干系数阈值选取的高相干点；
相位解缠模块，用于对所述高质量点进行相位解缠；
三维大气延迟模型求解模块，用于根据解缠图中各所述高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，其中，所述三维大气延迟模型为
Figure BDA0002599985560000037
ri为所述高质量点i到坐标原点的距离，
Figure BDA0002599985560000038
为所述高质量点i解缠后的大气延迟相位，x、y分别为所述高质量点i在水平面内的横纵坐标，h为所述高质量点i的高程，a1为第一大气延迟系数，a2为第二大气延迟系数，a3为第三大气延迟系数，a4为第四大气延迟系数；
大气延迟相位求解模块，用于根据所述系数确定的三维大气延迟模型确定所述差分干涉图中各点的大气延迟相位；
大气校正模块，用于从所述差分干涉图中去除各点的大气延迟相位，得到大气相位校正后的干涉图。
可选的，所述差分干涉图选取模块，具体包括：
差分干涉图选取单元，用于计算所述差分干涉图中各点的振幅离差，选取振幅离差小于预设阈值的点作为高质量点。
可选的，所述预设阈值为0.12。
可选的，所述三维大气延迟模型求解模块，具体包括：
第一三维大气延迟模型求解单元，用于将解缠图中各所述高质量点的相位以及到坐标原点的距离代入所述三维大气延迟模型，求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第一三维大气延迟模型；
第二三维大气延迟模型求解单元，用于将不满足
Figure BDA0002599985560000041
的高质量点剔除，并采用剩余的高质量点在解缠图中的大气延迟相位以及到坐标原点的距离重新求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第二三维大气延迟模型，所述第二三维大气延迟模型即为所述系数确定的三维大气延迟模型，其中，
Figure BDA0002599985560000042
为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到的高质量点i的大气延迟相位，
Figure BDA0002599985560000043
为从所述解缠图中获得的高质量点i的大气延迟相位，σ为误差阈值。
可选的，所述三维大气延迟模型求解模块，还包括：
误差阈值的确定单元，用于根据
Figure BDA0002599985560000044
计算所述误差阈值σ，其中，
Figure BDA0002599985560000045
分别为从所述解缠图中获得的高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，
Figure BDA0002599985560000046
分别为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，q为高质量点的数量。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的地基干涉雷达三维大气校正方法及系统，构建了三维大气延迟模型，该模型考虑了大气延迟在水平方向上以及高程方向上的不同质；并基于高质量点的大气延迟情况对该三维大气延迟模型中的大气延迟系数进行了求取；最后基于该三维大气延迟模型对差分干涉图进行了大气校正。整个大气校正过程无需参考气象数据，且校正精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例1提供的地基干涉雷达三维大气校正方法流程图；
图2为三维直角坐标系中在不同大气状态下的大气延迟系数大小示意图，图2(a)为场景中大气同质时大气延迟系数的大小示意图，图2(b)为高程h方向大气不同质时延迟系数的大小示意图，图2(c)为高程h和x方向大气均不同质时延迟系数的大小示意图，图2(d)为x，y，h三个方向大气均不同质时延迟系数的大小示意图；
图3为本发明实施例中直角坐标系的示意图；
图4为本发明实施例2提供的地基干涉雷达三维大气校正系统结构示意图；
图5(a)为兰庄实验中的差分干涉图，图5(b)为选取的高质量点的示意图，图5(c)为传统方法模拟的大气相位图，图5(d)为本发明提供的方法模拟的大气相位图，图5(e)为传统方法校正后的干涉图，图5(f)为本发明提供的方法大气校正后的干涉图；
图6(a)为采用传统方法对差分干涉图校正后的PS点的残差图，图6(b)为采用本发明提供的方法对差分干涉图校正后的PS点的残差图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
参见图1，本实施例提供的地基干涉雷达三维大气校正方法包括以下步骤：
步骤101：获取地基合成孔径雷达影像的时间序列原始单视复数影像经过差分干涉后得到的差分干涉图；
步骤102：选取差分干涉图中的高质量点，其中，高质量点可以是PS点和/或基于预设相干系数阈值选取的高相干点；
步骤103：对高质量点进行相位解缠；
步骤104：根据解缠图中各高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，其中，三维大气延迟模型为
Figure BDA0002599985560000061
ri为高质量点i到坐标原点的距离，
Figure BDA0002599985560000062
为高质量点i解缠后的大气延迟相位，x、y分别为高质量点i在水平面内的横纵坐标，h为高质量点i的高程，a1为第一大气延迟系数，a2为第二大气延迟系数，a3为第三大气延迟系数，a4为第四大气延迟系数；
步骤105：根据系数确定的三维大气延迟模型确定差分干涉图中各点的大气延迟相位；
步骤106：从差分干涉图中去除各点的大气延迟相位，得到大气相位校正后的干涉图。
在实际的应用中，高质量点可以是地面PS点或基于预设相干系数阈值选取的高相干点，也可以是上述类型的点的混合。对于基于预设相干系数阈值选取高相干点，可以采用以下方式实施：计算差分干涉图中各点的振幅离差，选取振幅离差小于预设阈值的点作为高质量点。优选的，该预设阈值可以为0.12。
其中，振幅离差的计算公式为：
Figure BDA0002599985560000063
在上式中，σA表示表示目标点幅度时间序列的标准差，mA表示目标点幅度时间序列的均值。
本实施例中三维大气延迟模型的构建原理如下：
根据电磁波传播理论，t时刻发射波长为λ的电磁波，从发射点经传播距离ri到达目标点像元i并返回，其差分干涉图的回波相位可表示为式子(2)，其中φ(t)为t时间获取的差分干涉图。
Figure BDA0002599985560000064
其中，n为大气延迟系数，与温度、湿度和气压有关。当假定场景中大气匀质时，n为一常数，此时三维空间中各点的大气延迟系数相同，如图2(a)所示。
但在GB-InSAR观测的场景中，可能存在场景中高程变化较大的地方，而大气参数，如温度、湿度和气压等对高程较为敏感，致使大气延迟系数和大气相位不可避免与高程存在一定的联系。有研究表明，将h定义为离地面的高度，可以将折射率n在空间的分布建模为具有以下特性的多层介质：
n(h,t)＝n0(t)exp(-δh) (3)
其中，n0为在参考面h＝0时的大气延迟系数，δ为高度比例因子，对其进行一阶泰勒级数展开可得：
n(h,t)＝n0(t)(1-δ·h) (4)
如果我们在三维空间里展示目前延迟系数的情况，可表示为如图2(b)所示，大气延迟系数随高程的变化而变化，但在水平方向大气延迟系数均相同。
但在观测环境较为复杂时，大气介质并不简单受高程影响，在x或者y方向也可能会有所不同。由于大气介质具有高度空间相关性，我们假定大气延迟系数在x方向也为线性变化。为了后面方便计算，把三维直角坐标系的原点定义为GB-SAR摆放的位置，x方向定义为GB-SAR滑轨运动的方向。如图3所示。
则：
n(h,t)＝(n0(t)+xn1)(1-δ·h) (5)
此时大气延迟系数的情况见图2(c)所示，即我们对大气延迟系数在x和h方向进行了划分。考虑了其在x和h方向大气不同质的情况，大气延迟系数随x和h的变化而变化。同理，进一步考虑y方向，则：
n(h,t)＝(n0(t)+xn1(t)+yn2(t))(1-δ·h) (6)
因此，当x，y，h方向大气均不同质时，空间中每一个点的大气延迟系数在空间中的情况为图2(d)所示。在这种情况下，空间中每个点的大气延迟系数均不相同，但都保持着高度空间相关性。
对式子(6)进行化简：
n(h,t)＝n0(t)+xn1(t)+yn2(t)-n0(t)δh-n1(t)δhx-n2(t)δhy (7)
式中，n2(t)δhy和n1(t)δhx可视为高阶项，其对延迟系数的影响非常小，因此将其省略掉。用n3来替代n0δ，并将式子(6)带入式(1)，可得到t1时刻干涉图上大气延迟相位为：
Figure BDA0002599985560000081
化简为：
Figure BDA0002599985560000082
t1与t2时刻进行差分干涉的相位为：
Figure BDA0002599985560000083
分别用a1，a2，a3和a4代表
Figure BDA0002599985560000084
和
Figure BDA0002599985560000085
则式子(10)化简为：
Figure BDA0002599985560000086
因此，以上就为同时考虑x，y，h方向的三维大气延迟模型。对其进行解缠，得到：
Figure BDA0002599985560000087
求解大气延迟系数的方法为：对选择的高质量点解缠后，考虑解缠图中的所以高质量点，对其相位和距离构建公式(11)的模型，可以得到下面的矩阵形式：
ψ＝R·A+ε (13)
其中ε＝(ε1,ε2,...,εq)，
Figure BDA0002599985560000091
ε是随机误差，q为高质量点个数。
通过未知参数A＝(a1,a2,a3)可以通过下面的最小二乘回归得到：
A＝(R*R)-1R*ψ (14)
*代表的矩阵R转置。则得到的大气延迟相位的表达式为：
ψ＝R·A (15)
在本实施例中，构建了三维大气延迟模型
Figure BDA0002599985560000097
该三维大气延迟模型既考虑了大气延迟在三维空间各维度上的不同质，基于高质量点的大气延迟相位采用回归分析确定了该三维大气延迟模型中的大气延迟系数，最后基于该三维大气延迟模型对差分干涉图进行了大气校正。由于考虑了大气延迟在三维空间各维度上的不同质，使得大气校正的精度得到了大大提高。
作为一种优选的实施方式，由于高质量点可能受到噪声的干扰，从而影响计算，因此，本实施例剔除了高质量点中的一些误差大的点。具体可以依据大数定理，将噪声影响的相位视为粗差，可根据设定的均方根阈值(RMS)进行剔除。RMS可由式子(17)计算，并把它设为阈值剔除掉粗差，如式子(16)。
Figure BDA0002599985560000092
Figure BDA0002599985560000093
利用剔除后的点，再次进行回归分析即可得到更加精确的大气延迟系数。
在实际的应用中，步骤105中大气延迟的计算方法为：
Figure BDA0002599985560000094
步骤106中大气相位改正后的干涉图可以表示为：
Figure BDA0002599985560000095
其中，
Figure BDA0002599985560000096
是测量的相位。
实施例2
与实施例1中的地基干涉雷达三维大气校正方法相对应，本实施例提供了一种地基干涉雷达三维大气校正系统，参见图4，该系统包括：
差分干涉图获取模块401，用于获取地基合成孔径雷达影像的时间序列原始单视复数影像经过差分干涉后得到的差分干涉图；
高质量点选取模块402，用于选取所述差分干涉图中的高质量点，所述高质量点为PS点和/或基于预设相干系数阈值选取的高相干点；
相位解缠模块403，用于对高质量点进行相位解缠；
三维大气延迟模型求解模块404，用于根据解缠图中各高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，其中，三维大气延迟模型为
Figure BDA0002599985560000101
ri为高质量点i到坐标原点的距离，
Figure BDA0002599985560000102
为高质量点i解缠后的大气延迟相位，x、y分别为高质量点i在水平面内的横纵坐标，h为高质量点i的高程，a1为第一大气延迟系数，a2为第二大气延迟系数，a3为第三大气延迟系数，a4为第四大气延迟系数；
大气延迟相位求解模块405，用于根据系数确定的三维大气延迟模型确定差分干涉图中各点的大气延迟相位；
大气校正模块406，用于从差分干涉图中去除各点的大气延迟相位，得到大气相位校正后的干涉图。
作为一种可选的实施方式，差分干涉图选取模块401，具体包括：
差分干涉图选取单元，用于计算差分干涉图中各点的振幅离差，选取振幅离差小于预设阈值的点作为高质量点。其中，预设阈值可以为0.12。
作为一种可选的实施方式，三维大气延迟模型求解模块404，具体包括：
第一三维大气延迟模型求解单元，用于将解缠图中各高质量点的相位以及到坐标原点的距离代入三维大气延迟模型，求解三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第一三维大气延迟模型；
第二三维大气延迟模型求解单元，用于将不满足
Figure BDA0002599985560000103
的高质量点剔除，并采用剩余的高质量点在解缠图中的大气延迟相位以及到坐标原点的距离重新求解三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第二三维大气延迟模型，第二三维大气延迟模型即为系数确定的三维大气延迟模型，其中，
Figure BDA0002599985560000111
为根据第一三维大气延迟模型计算得到的高质量点i的大气延迟相位，
Figure BDA0002599985560000112
为从解缠图中获得的高质量点i的大气延迟相位，σ为误差阈值；
误差阈值的确定单元，用于根据
Figure BDA0002599985560000113
计算误差阈值σ，其中，
Figure BDA0002599985560000114
分别为从解缠图中获得的高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，
Figure BDA0002599985560000115
分别为根据第一三维大气延迟模型计算得到高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，q为高质量点的数量。
下面对本发明提供的地基干涉雷达三维大气校正方法及系统的校正效果进行验证：
选取河北唐山马兰庄矿区用Ku波段获取的时间间隔为1小时的GB-InSAR干涉图进行大气扰动改正实验，见图5(a)，该矿区高差较大，达到200米，场景较为复杂，适合用于做大气延迟校正实验，其具体实施步骤如下：
步骤一：根据振幅离差阈值选择振幅离差阈值小于0.12的点作为高质量点，共得到高相干点26802个。见图5(b)。
步骤二：对选择的高相干点进行相位解缠。
步骤三：建立三维大气延迟模型。
步骤四：求解大气延迟系数。
步骤五：计算大气延迟并改正。根据求解到的大气延迟系数，得到的大气模型为：
Figure BDA0002599985560000116
其模拟的大气延迟见图5(d)，改正后的干涉图见图5(f)。为了验证提出方法的精度，和传统的带高程的模型对比，传统的带高程的模型计算结果为：
Figure BDA0002599985560000117
其模拟的大气延迟见图5(c)，改正后的干涉图见图5(d)。
对比本发明提供的方法和传统方法模拟的大气相位，可以明显看出，本发明提供的方法模拟的大气相位明显与干涉图更加符合，其校正后高质量点区域也在0附近，而传统方法则不然，校正后的干涉图明显有残余大气。为了量化其精度，采用校正后高质量的残差来做精度评定，由于选择的都是无形变的高质量点，所以校正后的残差理论上应该为0，但是由于噪声的存在，会呈现为均值为0的高斯分布。很显然，残差的标准差越小代表校正的结果越好。传统方法和本发明提供的方法校正后的高质量点残差图直方图见图6。图6(a)为传统方法校正后的残差，图6(b)为本发明提出方法校正后的残差。传统方法残差标准差达到了0.743，而本发明提供的方法只有0.383，可以得到，本发明提供的方法较传统方法精度有明显提升，能有效提高大气校正的精度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种地基干涉雷达三维大气校正方法，其特征在于，包括：
获取地基合成孔径雷达影像的时间序列原始单视复数影像经过差分干涉后得到的差分干涉图；
选取所述差分干涉图中的高质量点，所述高质量点为PS点和/或基于预设相干系数阈值选取的高相干点；
对所述高质量点进行相位解缠；
根据解缠图中各所述高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，其中，所述三维大气延迟模型为
Figure FDA0003909515770000011
ri为所述高质量点i到坐标原点的距离，
Figure FDA0003909515770000012
为所述高质量点i解缠后的大气延迟相位，x、y分别为所述高质量点i在水平面内的横纵坐标，h为所述高质量点i的高程，a1为第一大气延迟系数，a2为第二大气延迟系数，a3为第三大气延迟系数，a4为第四大气延迟系数；
根据所述系数确定的三维大气延迟模型确定所述差分干涉图中各点的大气延迟相位；
从所述差分干涉图中去除各点的大气延迟相位，得到大气相位校正后的干涉图；
所述根据解缠图中各所述高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，具体包括：
将解缠图中各所述高质量点的相位以及到坐标原点的距离代入所述三维大气延迟模型，求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第一三维大气延迟模型；
将不满足
Figure FDA0003909515770000013
的高质量点剔除，并采用剩余的高质量点在解缠图中的大气延迟相位以及到坐标原点的距离重新求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第二三维大气延迟模型，所述第二三维大气延迟模型即为所述系数确定的三维大气延迟模型，其中，
Figure FDA0003909515770000014
为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到的高质量点i的大气延迟相位，
Figure FDA0003909515770000015
为从所述解缠图中获得的高质量点i的大气延迟相位，σ为误差阈值。
2.根据权利要求1所述的地基干涉雷达三维大气校正方法，其特征在于，所述选取所述差分干涉图中的高质量点，具体包括：
计算所述差分干涉图中各点的振幅离差，选取振幅离差小于预设阈值的点作为高质量点。
3.根据权利要求2所述的地基干涉雷达三维大气校正方法，其特征在于，所述预设阈值为0.12。
4.根据权利要求1所述的地基干涉雷达三维大气校正方法，其特征在于，所述误差阈值的确定方法为：
根据
Figure FDA0003909515770000021
计算所述误差阈值σ，其中，
Figure FDA0003909515770000022
Figure FDA0003909515770000023
Figure FDA0003909515770000024
分别为从所述解缠图中获得的高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，
Figure FDA0003909515770000025
分别为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，q为高质量点的数量。
5.一种地基干涉雷达三维大气校正系统，其特征在于，包括：
差分干涉图获取模块，用于获取地基合成孔径雷达影像的时间序列原始单视复数影像经过差分干涉后得到的差分干涉图；
高质量点选取模块，用于选取所述差分干涉图中的高质量点，所述高质量点为PS点和/或基于预设相干系数阈值选取的高相干点；
相位解缠模块，用于对所述高质量点进行相位解缠；
三维大气延迟模型求解模块，用于根据解缠图中各所述高质量点的大气延迟相位以及到坐标原点的距离确定三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到系数确定的三维大气延迟模型，其中，所述三维大气延迟模型为
Figure FDA0003909515770000026
ri为所述高质量点i到坐标原点的距离，
Figure FDA0003909515770000027
为所述高质量点i解缠后的大气延迟相位，x、y分别为所述高质量点i在水平面内的横纵坐标，h为所述高质量点i的高程，a1为第一大气延迟系数，a2为第二大气延迟系数，a3为第三大气延迟系数，a4为第四大气延迟系数；
大气延迟相位求解模块，用于根据所述系数确定的三维大气延迟模型确定所述差分干涉图中各点的大气延迟相位；
大气校正模块，用于从所述差分干涉图中去除各点的大气延迟相位，得到大气相位校正后的干涉图；
所述三维大气延迟模型求解模块，具体包括：
第一三维大气延迟模型求解单元，用于将解缠图中各所述高质量点的相位以及到坐标原点的距离代入所述三维大气延迟模型，求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第一三维大气延迟模型；
第二三维大气延迟模型求解单元，用于将不满足
Figure FDA0003909515770000031
的高质量点剔除，并采用剩余的高质量点在解缠图中的大气延迟相位以及到坐标原点的距离重新求解所述三维大气延迟模型中的大气延迟系数，得到第二三维大气延迟模型，所述第二三维大气延迟模型即为所述系数确定的三维大气延迟模型，其中，
Figure FDA0003909515770000032
为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到的高质量点i的大气延迟相位，
Figure FDA0003909515770000033
为从所述解缠图中获得的高质量点i的大气延迟相位，σ为误差阈值。
6.根据权利要求5所述的地基干涉雷达三维大气校正系统，其特征在于，所述差分干涉图选取模块，具体包括：
差分干涉图选取单元，用于计算所述差分干涉图中各点的振幅离差，选取振幅离差小于预设阈值的点作为高质量点。
7.根据权利要求6所述的地基干涉雷达三维大气校正系统，其特征在于，所述预设阈值为0.12。
8.根据权利要求5所述的地基干涉雷达三维大气校正系统，其特征在于，所述三维大气延迟模型求解模块，还包括：
误差阈值的确定单元，用于根据
Figure FDA0003909515770000034
计算所述误差阈值σ，其中，
Figure FDA0003909515770000035
Figure FDA0003909515770000036
分别为从所述解缠图中获得的高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，
Figure FDA0003909515770000037
分别为根据所述第一三维大气延迟模型计算得到高质量点1、高质量点2、高质量点i和高质量点q的大气延迟相位，q为高质量点的数量。
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