[发明专利]基于最小加速的同期和异期多卫星平台MT-InSAR三维形变分解方法

说明书

本发明提供了一种基于最小加速的同期和异期多卫星平台MT‑InSAR三维形变分解方法，可以将卫星视线向MT‑InSAR形变时序和形变速率分解到东西、南北和垂直方向。包括以下步骤：步骤1，利用MT‑InSAR分别反演升、降轨卫星影像集的视线向形变时间序列；步骤2，提取升、降轨卫星平台反演得到的视线向公共形变时序；步骤3，空间配准并提取升、降轨卫星平台影像集的同名高相干点；步骤4，针对同期、异期数据混合出现的特征，将升、降轨时间向量混排并去重处理，建立基于最小加速的形变分解方程组，求解得到三维形变序列。本发明针对新合成孔径雷达卫星星座同期、异期数据混合出现的新特征，开发了针对此特征的多平台MT‑InSAR数据三维分解方法，获得可靠三维地表形变时序。

技术领域

本发明属于遥感和大地测量的技术领域，涉及一种针对同期和异期的升、降轨平台MT-InSAR视线向地表形变时序的三维分解方法，可以将卫星视线方向MT-InSAR形变时序和形变速率分解到东西、南北和垂直方向。该方法能够针对新合成孔径雷达卫星星座同期、异期数据混合出现的新特征，实现多平台MT-InSAR数据三维分解，获得可靠三维地表形变时序。

背景技术

时序合成孔径雷达干涉测量方法(MT-InSAR)可以获得可靠的高精度卫星视线方向(LOS)形变时序和形变速率，已经被广泛应用在滑坡、地震、桥梁、城市形变监测等领域。然而受限于单一卫星平台的成像几何，通过单一平台MT-InSAR反演的形变量只能反映地物在卫星视线方向的变形，而在实践中往往需要将卫星视线方向的形变量转化为东西方向、南北方向和垂直方向的变形量，如城市建筑物和基础设施健康诊断就需要准确的获得垂向和水平方向的变形结果。

当前的多平台MT-InSAR形变时序三维分解方法，多为从数学变换的角度来进行分解，缺乏引入必要的物理条件约束，得到的数学解可能并没有物理意义，且其稳健程度也有待改进。另一方面，伴随着新一代雷达卫星的在轨运行，尤其是搭载有同一合成孔径雷达的多颗卫星运行在同一轨道的卫星星座，对同一区域在同一天内会多次成像，在对同一区域进行长时间观测时，会出现升轨和降轨卫星数据，同期或异期数据，以及同期和异期数据混杂出现情况。这是新一代合成孔径雷达卫星星座数据获取出现的新特征，现有的三维形变分解方法未有考虑。

发明内容

本发明的目的是针对新合成孔径雷达卫星星座同期、异期数据混合出现的新特征，开发了针对此特征的多平台MT-InSAR数据三维分解方法，获得可靠三维地表形变时序。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种基于最小加速的同期和异期多卫星平台时序雷达干涉测量方法(MT-InSAR)三维形变分解方法，该方法针对新合成孔径雷达卫星星座同期、异期数据混合出现的新特征，能够获得可靠三维地表形变时序；具体包括以下步骤：

步骤1：利用MT-InSAR分别反演升轨和降轨卫星平台的视线向形变时间序列

利用MT-InSAR分别反演不同升轨和降轨合成孔径雷达卫星平台的视线向形变时间序列和形变速率；

步骤2：提取升、降轨卫星平台反演得到的视线向公共形变时序

分别提取升轨和降轨卫星平台反演得到的MT-InSAR视线向形变时序在公共时间范围内共同的形变时序，进而提取升轨和降轨卫星平台MT-InSAR视线向形变时序和速率场的公共空间范围，并据此提取公共范围；

步骤3：空间配准并提取升、降轨卫星平台影像集的同名高相干点

对升轨和降轨卫星平台MT-InSAR各自提取的高相干点进行空间配准，并重采样到相同分辨率，使得升轨和降轨卫星平台的MT-InSAR各自提取的高相干点一一对应；统计和记录升轨和降轨卫星平台同名高相干点的数量和位置；

步骤4：针对同期、异期数据混合出现的特征，将升、降轨时间向量混排并去重处理，建立基于最小加速的形变分解方程组，求解得到三维形变序列；具体包括：