[发明专利]一种基于INSAR制作DEM的水域高程处理方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达干涉测量技术领域，尤其是涉及一种基于INSAR制作DEM的水域高程处理方法。

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。我国在近几年开展了机载高分辨率InSAR技术，在地形测绘方面的应用研究。合成孔径雷达干涉测量（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。通过机载INSAR获得的高程数据，经过滤波处理后只能得到一个相应于参照影像每一点处的地面高程数值集合，还不能称为数字高程模型（DEM），准确地说应为数字表面模型（DSM）。因为上述地面高程数值集合中还存在以下两个问题没有解决：第一、包含了非地表的高程信息，如房屋、树林等地物的高程信息；第二、包含了不合理的高程信息，如静止水面的高程未置平、流动水域高程未平缓过渡等不合理的高程信息，以上两个问题是目前制作DEM中的技术瓶颈问题。地球上的表层水域分为静止水域和流动水域两种，其中静止水域是指水面高程均相同的不流动水域，如湖泊、水池、池塘等；流动水域是指水面高程不同的流动水域，如河流、小溪等。由于目前制作DEM中存在上述技术瓶颈问题，因而基于机载INSAR制作数字高程模型（DEM）时，存在以下两个难题：第一、制作DEM存在技术瓶颈问题，并且制作DEM的效率和质量均较低；第二、传统光学系统的技术规范已经无法指导机载INSAR制作DEM。

综上，现如今缺少一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的基于INSAR制作DEM的水域高程处理方法，能简便、快速且高质量完成水域高程处理过程，所制作DEM的高程精度较高。

发明内容

本发明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INSAR制作DEM的水域高程处理方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能简便、快速且高质量完成水域高程处理过程，所制作DEM的高程精度较高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于INSAR制作DEM的水域高程处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、获取被测量区域的原始测量数据：采用机载干涉合成孔径雷达对被测量区域的地形进行飞行扫描，获得被测量区域的原始DEM数据和原始DOM数据；所述原始DEM数据为数字高程数据，所述原始DOM数据为数字正射影像数据；

步骤二、水域高程处理：对被测量区域内的静止水域和/或流动水域进行高程处理；其中，对所述静止水域进行高程处理时，根据步骤一中所获得的所处理静止水域的原始DEM数据，对所处理静止水域进行置平处理，过程如下：

步骤2011、置平判断：通过检查当前所处理静止水域的原始DEM数据，判断当前所处理静止水域是否置平：当检查得出当前所处理静止水域的原始DEM数据中包含多个不同高程值时，说明当前所处理静止水域未置平，并进入步骤2012进行置平处理；否则，说明当前所处理静止水域已置平，且当前所处理静止水域的水域高程处理过程结束；

步骤2012、置平处理，包括以下步骤：

步骤Ⅰ、水涯线提取：提取当前所处理静止水域的水涯线，此时所提取的水涯线为封闭曲线；

步骤II、水涯线赋高程值：将当前所处理静止水域的实际水位高程，赋给步骤Ⅰ中所提取的水涯线；

步骤III、水面高程修正：将当前所处理静止水域的水面高程，均修改为步骤II中当前所处理静止水域的实际水位高程，使得步骤Ⅰ中所提取水涯线内水面的高程值均与所述水涯线的高程值一致；

对所述流动水域进行高程处理时，根据步骤一中所获得的所处理流动水域的原始DEM数据，对所处理流动水域进行高程平差处理，过程如下：

步骤2021、高程平差判断：通过检查当前所处理流动水域的原始DEM数据，判断当前所处理流动水域是否需进行高程平差处理：当检查得出按照水流动方向当前所处理流动水域的原始DEM数据的水位高程值均由大到小平缓变化时，说明当前所处理流动水域无需进行高程平差处理，且当前所处理流动水域的水域高程处理过程结束；否则，说明当前所处理流动水域需进行高程平差处理，并进入步骤2022进行高程平差处理；

步骤2022、高程平差处理，包括以下步骤：

步骤ⅰ、水涯线提取：按照水流动方向，分别提取当前所处理流动水域两岸的水涯线；