[发明专利]基于InSAR形变的GNSS测站布局方法及其应用

权利要求书

1.基于InSAR形变的GNSS测站布局方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、InSAR数据处理：获取单个或多个轨道的雷达影像的差分干涉图集，通过InSAR技术计算其在一段时间内的地表一维/二维/三维平均形变速率；

S2、确定候选点集：以所有InSAR形变点作为GNSS测站布设的初始点集，通过四叉树降采样，选择能够体现出所有形变方向形变空间特征的GNSS测站候选点，以降低初始点集的数量和密度；同时根据研究区域地质构造、地形地貌外部数据获得无法布设测站的掩膜区域，并移除掩膜区域中的候选点，获得最终候选点集；

S3、建立目标函数模型：首先估计InSAR形变速率场的变异函数模型，同时以最小预测方差为目标，根据选择的变异函数和测站点通过克里金方法插值整个形变场，建立能使插值形变和InSAR监测形变的均方根误差最小的模型；

S4、确定初始测站分布：初始测站分布中包含两种类型的测站，一种是根据工程和项目需要，确定的必须布设的测站，这部分测站后续不会再变化；另一种是需要采用目标函数迭代优化的测站，这部分测站的初始位置通过依次删减候选点从而根据均方根的变化来确定；

S5、多尺度迭代优化求解目标函数模型：根据InSAR形变、初始测站、候选点集以及形变场的变异函数采用多尺度迭代优化方法求解目标函数模型，直至模型求解的精度达到要求为止。

2.根据权利要求1所述的基于InSAR形变的GNSS测站布局方法，其特征在于，所述S1包括以下子步骤：

S11、对获取的雷达影像，经过配准、选择小基线构网、干涉、去平地和去地形、相位滤波、相位解缠、大气校正和地理编码后形成干涉图集；

S12、假设只有一个时空基线集，则由短基线集SBAS方法通过最小二乘解得时间序列形变和平均形变速率；

S13、根据获取的研究区域的数据情况，分别进一步获取一维、二维或三维形变：

一维形变：若只有一个轨道，则可直接使用SBAS-InSAR监测的视线向LOS形变，将其转换为垂直向形变：

D_U＝D_LOS/cosθ_inc

其中D_U表示垂直向形变，D_LOS为SBAS-InSAR监测的LOS向形变，θ_inc表示雷达局部入射角；

二维形变：若可以获得升降轨数据，则通过升降轨融合并忽略南北向形变的方式来获取垂直向和东西向的二维形变：

其中D_U和D_E分别为待求的垂直向和东西向形变；表示升轨数据监测的形变，为升轨卫星的雷达局部入射角，为升轨卫星的雷达方位角；表示降轨数据监测的形变，为降轨卫星的雷达局部入射角，为降轨卫星的雷达方位角；

上式中的参数通过最小二乘直接求解；

三维形变：若可以获得不同传感器的升降轨采用经典方法获得其多个方向的形变，最后通过最小二乘求解其东西、南北和垂直方向的形变。