[实用新型]基于单片InSAR影像的垂直地物高度测量系统

说明书

技术领域

本实用新型属于雷达干涉测量技术领域，尤其是涉及一种基于单片InSAR影像的垂直地物高度测量系统。

背景技术

InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar；简称：干涉雷达测量)技术源于美国，在欧美发达国家得到不断完善与成熟，其应用领域也得到不断推广。对于InSAR技术发达的国家，如美国和德国的空间信息化产业技术公司，已将实用化的机载高分辨率InSAR技术作为一种新的、先进的技术手段，用于地形测绘、森林测量、资源调查和环境制图、地质环境和灾害监测等方面，并且随着这一技术的快速发展，新的应用领域还在逐步拓宽。

近几年，雷达干涉测量(InSAR)技术，特别是机载高分辨率InSAR技术作为一种新的、先进的技术手段，已经逐渐应用于地形测绘。在我国它处于起步阶段，主要在机载InSAR系统的研制阶段，地形测绘则刚刚起步，为此迫切需要开展机载高分辨率InSAR技术在地形测绘方面的应用研究。

由于基于单片InSAR影像的测图不同于立体测图，不能直接在影像上量测垂直地物的高度或比高，需要借助三维DEM数据或野外人工量测，这样一来，工作量比较大、作业过程比较繁琐。

如图1所示，实际测量时，由于单片InSAR影像特殊的侧视成像机理，对于高出地表的垂直地物，会产生阴影和叠掩现象。其中，阴影即雷达波束不能到达之处，因此地面上该部分没有回波返回到雷达天线，从而在图像上形成阴影，阴影的影像呈现为黑色。阴影的长度L_g与垂直地物高度h和侧视角θ之间满足公式h＝L_gsinθcosθ。叠掩，即雷达波束到垂直地物顶部A的时间比到垂直地物底部B的时间短，因而垂直地物的顶部影像a先被记录，底部影像b后被记录，因此顶部影像a和底部影像b的位置在单片InSAR影像中不是同一位置(但实际情况是正射投影A和B两点应为同一点)，因而在单片InSAR影像中产生了L_g1的投影宽度，而且L_g1与垂直地物的高度h存在如下关系：h＝L_g1tanθ。总之，垂直地物的高度h与其产生的阴影宽度L_g或叠掩宽度L_g1之间都存在着一定的关系，这就是基于单片InSAR影像测量垂直地物高度系统的基本原理。

目前，我国采用的数据采集系统主要是全数字航空摄影测量系统，该系统主要适应于立体像对的数据采集，不适合基于单片InSAR影像的采集，而且对于垂直地物的高度无法从单片InSAR影像中直接获取，因而需对现有的全数字航空摄影测量系统进行相应改进，以适应单片InSAR影像采集的需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于单片I nSAR影像的垂直地物高度测量系统，其设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好、实用价值高，能有效解决现有单片InSAR影像上垂直地物的高度测量问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于单片InSAR影像的垂直地物高度测量系统，其特征在于：包括用于输入机载InSAR系统的测量参数的数据输入装置、对所述机载InSAR系统所测得的垂直地物的单片InSAR影像进行分析且对所述单片InSAR影像上所存在的阴影宽度L_g或叠掩宽度L_g1进行量测的数据处理器、根据所述机载InSAR系统测量参数中的入射角θ与量测得出的阴影宽度L_g或叠掩宽度L_g1且相应利用公式h＝L_gsinθcosθ或h＝L_g1tanθ计算得出所述垂直地物的高度h的地物高度换算模块和与数据处理器相接的显示单元，所述数据输入装置和地物高度换算模块均与数据处理器相接。

上述基于单片InSAR影像的垂直地物高度测量系统，其特征是：还包括与数据处理器相接的数据存储单元。

上述基于单片InSAR影像的垂直地物高度测量系统，其特征是：所述数据输入装置为控制键盘或数据接口设备。

上述基于单片InSAR影像的垂直地物高度测量系统，其特征是：所述数据接口设备为USB接口。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、设计合理、电路接线方便且投入成本低。