[发明专利]一种基于缠绕相位的GBInSAR大气校正方法及系统

说明书

本发明公开一种基于缠绕相位的GBInSAR大气校正方法及系统。方法包括：获取同一地区的两幅单视复数影像和二者的差分干涉图；选取干涉图中的高相干点；获取相邻高相干点之间实测的相位差值和距离差值得到相邻相位差和相邻距离差；根据相邻相位差和相邻距离差计算大气延迟系数；根据大气延迟系数计算大气延迟相位；根据大气延迟相位与相邻相位差的差值大小剔除超阈值的差值大小所对应的相邻相位差和相邻距离差得到去粗差后的相邻相位差和相邻距离差；根据去粗差后的相邻相位差和相邻距离差更新大气延迟系数得到去粗差后的大气延迟系数；利用去粗差后的大气延迟系数计算粗差改正后的大气延迟相位。本发明能摆脱对相位解缠的依赖。

技术领域

本发明涉及微波遥感测量技术领域，特别是涉及一种基于缠绕相位的GBInSAR大气校正方法及系统。

背景技术

基于地基合成孔径雷达干涉测量(GroundBased InSAR，GB-InSAR)是一种主动式微波雷达探测技术，起源于合成孔径雷达干涉测量(Interferometric SyntheticApertureRadar，InSAR)技术。它具有小规模，高灵活性和高精度等技术优势。近年来，GB-InSAR技术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技术的监测精确性，例如噪声、系统频率不稳定和大气延迟，而在长时间间隔的干涉图中，大气延迟是关键因素。有研究表明，温度在20℃时，距离雷达1km处，1％的相对湿度的变化可导致2mm的测量误差。为了改善GB-InSAR的监测精度，必须很好的改正大气延迟相位。

迄今为止，大气延迟改正的主要有两种方法。第一种是气象数据补偿法。通过获得场景里的温度，湿度和气压数据，建立气象参数与大气延迟系数的数学模型。然后，通过大气延迟系数来计算出大气相位。气象数据补偿法受获取的气象参数采集位置及精度影响，精度较低。第二种方法是用高相干点或人工控制点来建立距离与大气相位的函数模型。在大气变化较为简单地方，在距离和大气控制点的相位间建立线性模型或者二次模型。第二种方法相对于第一种方法能够提高精度。但在这种方法中，如果干涉图存在相位跳变，需要依赖于相位解缠的过程。相位解缠是InSAR技术里的一个难点，不同的解缠方法会对结果产生不同的影响；而且，在相干性较低的干涉图中，很难得到一个好的相位解缠结果，从而影响到大气延迟改正的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于缠绕相位的GBInSAR大气校正方法及系统，摆脱对相位解缠的依赖，从而避免相位解缠对于大气延迟改正的影响，提高大气延迟改正的精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于缠绕相位的GBInSAR大气校正方法，包括：

获取不同时刻对同一地区进行探测得到的两幅单视复数影像以及由两幅所述单视复数影像差分干涉形成的干涉图；

根据所述干涉图中各个像素点的相干性，选取所述干涉图中的高相干点；

获取处于同一个方位向的相邻的所述高相干点之间的实测的相位差值和距离差值，得到相邻相位差和相邻距离差；

根据所述相邻相位差和相邻距离差利用最小二乘回归法计算大气延迟系数；

根据所述大气延迟系数计算大气延迟相位；

根据所述大气延迟相位与所述相邻相位差的差值大小剔除超出预设阈值的所述差值大小所对应的相邻相位差和相邻距离差，得到去粗差后的相邻相位差和相邻距离差；

根据所述去粗差后的相邻相位差和相邻距离差利用最小二乘回归法更新大气延迟系数，得到去粗差后的大气延迟系数；

利用所述去粗差后的大气延迟系数计算粗差改正后的大气延迟相位。