专利名称：外部DEM辅助下的多模型InSAR相位精化方法
技术领域：
本发明涉及测绘技术领域，更具体地，涉及一种外部DEM辅助下的多模型InSAR相位精化方法。
背景技术：
干涉合成孔径雷达(InterferometricSynthetic Aperture Radar, InSAR)作为一种主动的微波遥感技术，在地形测绘已经显现出越来越大的优势。在应用InSAR技术生成DEM(Digital Elevation Model)过程中，主要的误差源来自于相位误差，主要表现为
(I)轨道误差引起的相位趋势误差；(2)由于时间、空间去相关和热噪声造成的误差；(3)由于主从影像成像时间产生的大气差的扰动所引起的误差。常规的InSAR技术处理无法克服相位误差引起的DEM的低精度问题。利用外部DEM的辅助可以解决平坦地区相位误差引起的错误，但在坡度陡、高差大的复杂地形地区，不仅需要外部DEM的辅助，更需要对局部地形的精细处理。然而，现有技术中并不存在针对复杂地形地区的相位精化和DEM制作的方法，给大面积的复杂地形地区的InSAR技术DEM制图带来比较大的困难。
发明内容
为了解决InSAR技术在复杂地形区域的大比例尺高精度的DEM制图难题，提出了外部DEM辅助下的多模型InSAR相位精化方法，有效利用外部的DEM建立外部DEM模拟相位和干涉解缠相位的对应关系，通过多模型的线性回归滤除误差相位，达到相位精化的目的。 该方法广泛适用于ERS-1/2、Envisat-ASAR、TerraSAR-X、COSMO-SkyMed等不同分率雷达遥感卫星在不同地形条件下的InSAR数据的DEM制作，对复杂地形(坡度陡、高差大的区域) 的地形测图具有重要意义。本发明的外部DEM辅助下的多模型InSAR相位精化方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1，将真实的SAR幅度影像和通过外部DEM模拟的SAR幅度影像配准，建立干涉图和外部DEM的精确对应关系；步骤2，根据不同的地形坡度将干涉相位分割成几个子影像块，在不同的子影像块建立线性回归模型，进行线性回归分析，去除主要的相位误差；步骤3，通过相位到高程的转换关系，反演计算高程；步骤4，计算由InSAR和对应的外部DEM得到的高程点的绝对高程差，滤除绝对高程差大于一定阈值的外部DEM误差的高程点；步骤5，利用可靠的高程点插值得到DEM。优选地，所述步骤I具体包括首先，通过应用轨道参数和高程值计算多普勒、距离和椭球方程，来建立干涉图和外部DEM的初始的对应关系；然后，将真实SAR幅度影像和外部DEM模拟的SAR幅度影像进行配准从而得到更加精确的对应关系。优选地，所述步骤2建立的线性回归模型为
权利要求
1.一种外部DEM辅助下的多模型InSAR相位精化方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1，将真实的SAR幅度影像和通过外部DEM模拟的SAR幅度影像配准，建立干涉图和外部DEM的精确对应关系；步骤2，根据不同的地形坡度将干涉相位分割成几个子影像块，在不同的子影像块建立线性回归模型，进行线性回归分析，去除主要的相位误差；步骤3，通过相位到高程的转换关系，反演计算高程；步骤4，计算由InSAR和对应的外部DEM得到的高程点的绝对高程差，滤除绝对高程差大于一定阈值的外部DEM误差的高程点；步骤5，利用可靠的高程点插值得到DEM。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤I具体包括首先，通过应用轨道参数和高程值计算多普勒、距离和椭球方程，来建立干涉图和外部DEM的初始的对应关系；然后，将真实SAR幅度影像和外部DEM模拟的SAR幅度影像进行配准从而得到更加精确的对应关系。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤2建立的线性回归模型为
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2中所述线性回归分析包括选取相干性大于一定阈值的像素在多个线性回归模型上进行回归分析，估计出误差相位趋势并从干涉图中去除。
全文摘要
本发明涉及一种外部DEM辅助下的多模型InSAR相位精化方法，包括步骤1，将真实的SAR幅度影像和通过外部DEM模拟的SAR幅度影像配准，建立干涉图和外部DEM的精确对应关系；步骤2，根据不同的地形坡度将干涉相位分割成几个子影像块，在不同的子影像块建立线性回归模型，进行线性回归分析，去除主要的相位误差；步骤3，通过相位到高程的转换关系，反演计算高程；步骤4，计算由InSAR和对应的外部DEM得到的高程点的绝对高程差，滤除绝对高程差大于一定阈值的外部DEM误差的高程点；步骤5，利用可靠的高程点插值得到DEM。本发明很好的解决了大面积的复杂地形地区的InSAR技术DEM制图难题，有效地提高了DEM提取精度，对复杂地形的地形测图具有重要意义。
文档编号G01S13/90GK102590813SQ201210013610
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者卢丽君, 张继贤, 燕琴, 赵争, 黄国满 申请人:中国测绘科学研究院