[发明专利]融合SAR与光学偏移量技术的地表三维形变计算方法及系统

说明书

本发明公开了融合SAR与光学偏移量技术的地表三维形变计算方法及系统，包括：获取待监测区域形变前后的两景SAR数据，利用SAR偏移量跟踪方法根据两景单视复数影像计算待监测区域地表的方位向形变D_AZI和视线向形变D_LOS；获取待监测区域形变前后的两景光学，根据两景光学数据计算地表的南北向形变D_NS和东西向形变D_EW；最后通过公式(1)，获得地表的真实垂直向形变D_up、真实南北向形变D_ns和真实东西向形变D_ew。本发明方法和系统能够获得地表三维真实形变场，为诸如地震、滑坡等地质灾害的研究提供重要的技术支撑。

技术领域

本发明属于地表三维形变监测技术领域，具体涉及一种融合SAR与光学偏移量技术的地表三维形变计算方法及系统，可应用于地震、滑坡、火山等地质灾害监测领域的研究中。

背景技术

目前，遥感技术能够有效应用于针对诸如地震、滑坡、火山、地裂缝等地质灾害的调查、监测及预警工作中。其中基于SAR数据和光学数据的两类技术作为遥感领域重要的两个分支，在地质灾害研究中均充当了重要的角色。

针对光学的应用主要通过目视解译或多个波段数据的组合变换进而提取表征地质灾害体特征的因素，此类方法皆是对灾害体展开定性的研究，利用光学偏移量技术可以实现地质灾害所引起地表形变的定量分析，然而传统的方法往往只能获取地表二维形变。

基于SAR数据的地表形变监测技术主要包括合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术及SAR偏移量技术等，目前利用SAR数据的合成孔径雷达干涉测量(InSAR)及偏移量技术能够有效的应用于地表三维形变场的恢复，但为了获取研究区域地表三维形变，传统的方法至少需要三个来自于不同雷达成像几何结构的SAR数据。当可用SAR卫星数据源较少，造成该方法在实际应用中不足以满足三维形变场计算条件时，这些技术便无法开展。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明给出了一种融合SAR与光学偏移量技术的地表三维形变计算方法及系统，解决现有的地表三维形变解算在SAR数据源不足时使用受限的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

融合SAR与光学偏移量技术的地表三维形变计算方法，包括以下步骤：

步骤1，获取待监测区域形变前后的两景SAR数据，将两景SAR数据处理为两景单视复数影像，根据两景单视复数影像计算待监测区域地表的方位向形变D_AZI和视线向形变D_LOS；

步骤2，获取待监测区域形变前后的两景光学数据，两景光学数据与两景SAR数据覆盖区域相同，根据两景光学数据计算地表的南北向形变D_NS和东西向形变D_EW；

步骤3，对步骤1获得的方位向形变D_AZI、视线向形变D_LOS和步骤2获得的南北向形变D_NS和东西向形变D_EW进行重采样，使其具有相同的空间分辨率；

步骤4，通过公式(1)，获得地表的真实垂直向形变D_up、真实南北向形变D_ns和真实东西向形变D_ew；

式中，θ表示卫星入射角，表示卫星飞行方位角。

具体的，所述的步骤1中利用SAR偏移量跟踪方法计算待监测区域地表的方位向形变D_AZI和视线向形变D_LOS。

具体的，所述的步骤2包括：