[发明专利]一种基于可靠冗余网络的InSAR相位解缠方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于可靠冗余网络的InSAR相位解缠方法和系统，包括以下过程：获取待处理SAR图像的干涉图和干涉图上的相干点；基于相干点，构建连接网络；采用模糊度检测方法检测连接网络中的每一个弧段的模糊度，删除有模糊度的弧段，得到主网络和孤立点；将符合阈值要求的孤立点连接到主网络中，得到二次连接网络；基于二次连接网络，利用边缘相位解缠算法对干涉图进行解缠，得到干涉图中各相干点的解缠相位。本发明运用了带距离限制的自由网构网方法，不用对解缠图进行分块处理，避免了分块解缠算带来的相位跳变；运用了孤立点二次连接方法，尽可能保证相干点目标的密度，解缠结果精度高且对相位剧烈变化区域也能获得正确解缠相位。

技术领域

本发明属于InSAR数据处理技术领域，涉及一种基于可靠冗余网络的InSAR相位解缠方法和系统。

背景技术

传统获取地表形变与高程信息的大地测量方法有：水准测量、三角高程测量和GPS测高等技术。虽然这些技术具有高精度和高时间分辨率等优点，但是在大区域地面变形监测方面存在着空间分辨率低、成本昂贵和不能获取历史形变信息等缺点。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术因其高空间分辨率、无需外业人员、长时间监测等优点得到广泛发展，已经成为获取数字高程模型(DEM)和地震、火山、滑坡等地表变形监测的重要工具。

InSAR技术被用来进行地表形变监测时，前提条件是获得每副干涉图的相位的真实值，我们称之为相位解缠。传统的InSAR相位解缠算法依赖于相位连续性假设来检索唯一的解缠相位，这是Itoh进行一维相位解时首先提出的。相位连续性假设要求相位具有空间连续性，即相邻任意两个像素的相位差绝对值小于π。事实上，大梯度变形、地形突变和系统噪声常导致相位不连续性。

为了解决不连续区域无法解缠的问题，Wu等提出一种模糊度检测器用于检测可靠的弧段，主要通过解缠之前进行时间维的模糊度探测来提高解缠结果的可靠性。然而，为了得到上述方法在相干点处的解缠相位，采用LS对可靠弧进行空间积分，它本质上是一个最小二乘相位解缠算法，很难抑制解缠误差在空间域的传播。虽然它们都对三角环进行闭包检测，但是在不规则网络中很难找到所有独立的闭包条件。因此上述方法在地震震中、城市高楼、跨海大桥等高度不连续区域仍然无法获得的正确的解缠结果，这也是限制InSAR技术应用面的一个重要的因素。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于可靠冗余网络的InSAR相位解缠方法和系统，解决现有方法方法在相位不连续区域解缠结果误差大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种基于可靠冗余网络的InSAR相位解缠方法，包括：

步骤1，获取待处理SAR图像的干涉图及干涉图上的相干点；

步骤2，基于干涉图上的相干点，构建连接网络，该连接网络中两个相连的相干点之间形成弧段；

步骤3，采用模糊度检测方法检测步骤2的连接网络中的每一个弧段的模糊度，删除有模糊度的弧段，得到主网络和孤立点；所述孤立点为不与主网络连接的相干点；

步骤4，对于每一个孤立点，在以该孤立点为中心、半径为r₂的区域内寻找非孤立点，其中，0＜r₂≤1000，r₂单位为米；若存在非孤立点，检测该孤立点与非孤立点的弧段的模糊度，若存在至少一条无模糊度的弧段，该孤立点连接到步骤2的主网络中；若在该区域内不存在非孤立点或者没有找到无模糊度的弧段，删除该孤立点；最终得到二次连接网络；

步骤5，基于步骤4得到的二次连接网络，利用边缘相位解缠算法对干涉图进行解缠，得到干涉图中各相干点的解缠相位。

优选的，所述步骤1中，采用小基线方法生成SAR图像的干涉图，采用平均相干性原则选取相干点。