地表一维视线向形变精密监测方法、设备、介质及产品

本发明涉及大地测量领域，特别是涉及一种地表一维视线向形变精密监测方法、设备、介质及产品。

背景技术：

1、合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar，insar)技术由于其全天候、全天时、面域测量、精度高等特点，在地表形变监测、地质灾害调查乃至现代大地测量领域中发挥着不可替代的重要作用。但insar技术存在其固有的技术特点：1)单一insar图幅监测的地表形变的时间分辨率主要由sar卫星的重访周期决定，而sar卫星重访周期是固定的；2)侧视成像的insar技术监测的是地表真实三维形变沿sar卫星视线(line-of-sight，los)向的一维投影。sar卫星的观测几何(尤其是入射角)沿地距向呈近线性变化。这使得观测几何存在差异的异轨sar数据很难进行地表形变联合解算。尤其在地表发生非线性形变的场景下，insar数据有限的时间分辨率难以对地表形变时间维演化特征进行精准监测，限制了insar技术的发展应用。

2、随着目前星载sar卫星硬件技术的发展、可获得的sar数据越加丰富、sar数据幅宽也越来越大，利用邻轨insar数据重叠区域进行地表形变联合监测将成为一个新的技术发展和应用方向。以欧空局sentinel-1数据为例，其单图幅的幅宽达250km，相邻轨道sar图幅之间的重叠区域达～85km，且邻轨数据集内每景sar影像的获取时间通常存在差异。这为邻轨重叠区域内监测目标的高时间分辨率形变测量提供了独特的观测数据源。但由于sar卫星侧视成像的特殊观测机理，邻轨sar图幅重叠区域恰好分别处于左右相邻轨道图幅的近地点和远地点附近，造成观测几何(主要是入射角)的较大差异，使得邻轨图幅数据集监测的地表los向形变投影方向的不一致，无法直接进行融合解算，限制了现今insar技术在邻轨数据融合监测地表高时间分辨率形变方面的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种地表一维视线向形变精密监测方法、设备、介质及产品，克服了邻轨数据融合解算时序形变的技术瓶颈，能够抑制邻轨数据投影几何差异导致的观测和解算误差，更加充分的提升邻轨sar观测资源的利用率，可获得时间分辨率显著增强的时序insar地表精细形变监测结果。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、第一方面，本发明提供了一种地表一维视线向形变精密监测方法，所述地表一维视线向形变精密监测方法包括：

4、将获取的覆盖监测区域的重叠区域邻轨sar图幅影像集进行预处理，得到预处理后的重叠区域邻轨sar图幅影像集。

5、根据时空基线阈值，将所述预处理后的重叠区域邻轨sar图幅影像集组成若干个多时相insar干涉对。

6、采用dinsar技术依次对各所述多时相insar干涉对进行差分处理，得到各多时相insar干涉对一维los向的形变观测值。

7、以一个轨道数据集的一维los向的观测几何为基准，根据相邻轨道一维los向的观测几何与基准一维los向的观测几何之间差异的变化关系，建立邻轨多时相insar投影几何统一函数模型。

8、根据所述邻轨多时相insar投影几何统一函数模型，对各所述多时相insar干涉对一维los向的形变观测值的差异进行改正，得到观测几何统一的邻轨多时相形变数据集。

9、根据所述观测几何统一的邻轨多时相形变数据集，构建时间分辨率增强的时序形变解算函数模型；所述时间分辨率增强的时序形变解算函数模型用于对观测几何统一的邻轨多时相形变数据集进行融合。

10、基于广义加权最小二乘算法，构建所述时间分辨率增强的时序形变解算函数模型对应的解算随机模型。

11、根据所述解算随机模型，计算得到沿基准los向的地表高时间分辨率一维时序形变。

12、第二方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的地表一维视线向形变精密监测方法。

13、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的地表一维视线向形变精密监测方法。

14、第四方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的地表一维视线向形变精密监测方法。

15、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

16、本发明提供了一种地表一维视线向形变精密监测方法、设备、介质及产品，该方法首先将获取的覆盖监测区域的重叠区域邻轨sar图幅影像集进行预处理，得到预处理后的重叠区域邻轨sar图幅影像集，根据时空基线阈值，将所述预处理后的重叠区域邻轨sar图幅影像集组成若干个多时相insar干涉对；采用dinsar技术依次对各所述多时相insar干涉对进行差分处理，得到各多时相insar干涉对一维los向的形变观测值；然后，根据相邻轨道一维los向的观测几何与基准一维los向的观测几何之间差异的变化关系，建立邻轨多时相insar投影几何统一函数模型；根据邻轨多时相insar投影几何统一函数模型，对各所述多时相insar干涉对一维los向的形变观测值的差异进行改正，得到观测几何统一的邻轨多时相形变数据集；最后，根据所述观测几何统一的邻轨多时相形变数据集，构建时间分辨率增强的时序形变解算函数模型，在解算层面上对观测几何统一后的邻轨多时相los向形变观测进行融合，进而构建时间分辨率增强的时序形变解算函数模型对应的解算随机模型，得到沿基准los向的地表高时间分辨率一维时序形变。本发明通过建立邻轨多时相insar投影几何统一函数模型，克服了邻轨数据融合解算时序形变的技术瓶颈，能够抑制邻轨数据投影几何差异导致的观测和解算误差，更加充分的提升邻轨sar观测资源的利用率。

技术特征：

1.一种地表一维视线向形变精密监测方法，其特征在于，所述地表一维视线向形变精密监测方法包括：

2.根据权利要求1所述的地表一维视线向形变精密监测方法，其特征在于，将获取的覆盖监测区域的重叠区域邻轨sar图幅影像集进行预处理，得到预处理后的重叠区域邻轨sar图幅影像集，具体包括：

3.根据权利要求1所述的地表一维视线向形变精密监测方法，其特征在于，所述邻轨多时相insar投影几何统一函数模型的表达式为：

4.根据权利要求1所述的地表一维视线向形变精密监测方法，其特征在于，所述时间分辨率增强的时序形变解算函数模型的表达式为：

5.根据权利要求1所述的地表一维视线向形变精密监测方法，其特征在于，所述解算随机模型的表达式为：

6.根据权利要求1所述的地表一维视线向形变精密监测方法，其特征在于，根据所述解算随机模型，计算得到沿基准los向的地表高时间分辨率一维时序形变，具体包括：

7.根据权利要求6所述的地表一维视线向形变精密监测方法，其特征在于，所述地表时序累积形变积分模型的表达式为：

8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-7中任一项所述的地表一维视线向形变精密监测方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的地表一维视线向形变精密监测方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的地表一维视线向形变精密监测方法。

技术总结本发明公开了一种地表一维视线向形变精密监测方法、设备、介质及产品，涉及大地测量领域，方法包括将覆盖监测区域的重叠区域邻轨SAR图幅影像集进行预处理，将预处理后的重叠区域邻轨SAR图幅影像集组成若干个多时相InSAR干涉对，并采用DInSAR技术得到各多时相InSAR干涉对一维LOS向的形变观测值，建立邻轨多时相InSAR投影几何统一函数模型，对各多时相InSAR干涉对一维LOS向的形变观测值的差异进行改正，构建时间分辨率增强的时序形变解算函数模型以及对应的解算随机模型，进而计算得到沿基准LOS向的地表高时间分辨率一维时序形变。本发明可获得时间分辨率显著增强的时序InSAR地表精细形变监测结果。技术研发人员：王跃东,李浩楠,杨红磊,彭军还,王跃宾,康志忠受保护的技术使用者：中国地质大学（北京）技术研发日：技术公布日：2024/11/4