[发明专利]一种利用PSInSAR监测输电铁塔设备变形的方法

说明书

本发明公开了一种利用PSInSAR监测输电铁塔设备变形的方法，包括如下步骤：利用覆盖监测区输电铁塔设备长时间序列的SAR影像进行配准干涉处理生成干涉纹图，获取该地区长时间序列的差分干涉图；提取分布合理的输电铁塔设备有效测量点，解算稳定点形变量作为参考形变量，逐步放宽相干系数和振幅离差阈值，增加稳定点邻域PS点数量，直至提取输电铁塔设备完整的测量点；假定输电铁塔设备无明显的结构变形，构建季节性形变模型，将第一步获取的长时间序列的差分干涉图的干涉相位导入季节性形变模型，求解PS点的季节性变形。本发明将InSAR监测结果与现有传统监测方法形成链接，更好的将InSAR技术在电网行业应用提供技术支持。

技术领域

本发明属于星载合成孔径雷达干涉测量技术领域，更具体的说是涉及一种利用PSInSAR监测输电铁塔设备变形的方法。

背景技术

星载合成孔径雷达干涉测量(Interferometry Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术作为一种全天候、大面积、低成本获取地表高精度形变信息的一种监测手段，广泛应用于地形测量、地震监测、地表形变等领域。但常规InSAR技术受时空失相干和大气延迟相位影响等问题的制约，严重影响着其在形变监测中的精度和可靠性。永久散射体雷达干涉测量(Permanent Scatterer InSAR,PSInSAR)技术基于从一组时序SAR图像中选取大量幅度信息稳定、保持高相干性的点进行干涉测量技术，能较好地克服时空失相干和大气延迟等影响，实现精确可靠反演地表信息。

目前PSInSAR技术监测目标多为滑坡体，大型楼房建筑等能在影像明显区分的目标，而对于输电铁塔这类在影像中显示范围小的目标使用传统InSAR选点方法如相干系数阈值法、振幅离差指数DA阈值法和相位离差阈值法不能很好的对输电铁塔在PSInSAR技术中永久散射体进行选择，并存在着误选率高、合理性低等问题容易造成永久散射体点的错判或漏判。

此外在对于传统的PSInSAR处理中，将形变模型假设为以线性形变为主，然后在后续处理中再恢复出残余的非线性形变分量。事实上，对于输电铁塔研究目标结构形变在外部环境呈现较强的季节性变化时且在空间不相关的时候，形变解算结果会有较大误差。

因此，如何提供一种利用PSInSAR监测输电铁塔设备变形的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种利用PSInSAR监测输电铁塔设备变形的方法，利用改进的PSInSAR技术计算输电铁塔设备的季节性变形监并给出了相应的论证，针对现有技术缺陷利用多阈值选点及季节性形变模型得到的输电铁塔形变量的方法，可以将InSAR监测结果与现有传统监测方法形成链接，以便更好的将InSAR技术在电网行业应用提供技术支持。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用PSInSAR监测输电铁塔设备变形的方法，包括如下步骤：

S1：利用覆盖监测区输电铁塔设备长时间序列的SAR影像进行配准干涉处理生成干涉纹图，基于获取的该区域外部DEM数据模拟地形相位，获取该地区长时间序列的差分干涉图；

S2：利用相干性、振幅离差及幅度阈值的三阈值优化算法，提取分布合理的输电铁塔设备有效测量点，利用三个较高阈值条件筛选出输电铁塔设备稳定点，解算稳定点形变量作为参考形变量，然后，逐步放宽相干系数和振幅离差阈值，增加稳定点邻域PS点数量，不断迭代，直至提取输电铁塔设备完整的测量点，且无明显噪声点干扰；

S3：假定输电铁塔设备无明显的结构变形，主要变形为随温度变化的季节性形变，构建季节性形变模型，将第一步获取的长时间序列的差分干涉图的干涉相位导入季节性形变模型，求解PS点的季节性变形。

优选的，步骤S3之后还包括如下步骤：