合成孔径雷达干涉测量数据中建筑物属性数据的提取方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及合成孔径雷达技术，进一步涉及合成孔径雷达干涉测量数据中建筑物 属性数据的提取方法。
【背景技术】：
[0002] 作为一种重要的遥感对地监测手段，合成孔径雷达干涉测量（Interferometry SyntheticApertureRadar，InSAR)可以监测的目标包含有地表各种复杂的地物，如建筑 物、建筑物、桥梁、地面等。不同的地物覆盖基础结构差异极大，地面沉降表现出来的特征受 多种因素的影响。对大区域尺度的地面形变的分析，可近似认为像元点的形变率代表了地 面的真实形变，然而，对建筑物和工程设施密集的城市，这种假设的合理性就不存在。以建 筑物为例，建筑物的粧基结构千差万别，特别是高层建筑物自身地基处理时有粧基加固措 施，粧基的着力点在地层深处。建筑自身的重力所表现出的下沉现象，反映的是建筑物通过 粧基与深层地层的相互作用的结果，建筑物与地表的支撑力没有直接关系，与无附载的地 表所表现的地面下沉有完全的区别，无附载地表的沉降与建筑物的沉降无论在时间与速率 上都有不同的表现。因此从沉降目标分析，有必要将建筑物、地面等不同类型的永久散射体 (PermanentScatter,PS)点区分开来。
[0003] 从沉降机理角度分析，地面沉降类型按成因可划分为自然因素和人为因素类型。 自然因素类型主要为地质构造运动和土次固结引发的沉降等；人为因素类型主要有超量 抽取地下水、工程建设引发的地面沉降等。且两者表现出来的特征也不相同。前者具有整 体性，其对应的监测信息的特点在于一定范围内具有变化缓慢、梯度小等特点，具有可内插 性；后者具有局部性，其对应的监测信息的特点在于相对于周围地物而言具有变化梯度大、 影响范围有限等特点。因此通过从沉降机理的理论角度进行分析可知，不同类型地物目标 的沉降机理存在差异，沉降信息特征也因此表现出不同的特征，因此应当开展PS点的属性 分类工作。
【发明内容】
：
[0004] 本发明的目的在于提出基于地理信息数据库，提出了PS数据中建筑物属性数据 的提取方法。
[0005] 合成孔径雷达干涉测量数据中建筑物属性数据的提取方法，包括如下步骤：
[0006] 导入建筑物地理数据，至少包括建筑物顶部的经度、炜度和高度；
[0007] 将建筑物边界的数据沿东西方向外扩Tx，将建筑物边界的数据沿南北方向外扩 Ty，垂直方向整体上移Tz，重新确定建筑物新边界；所述Tx为合成孔径雷达干涉测量数据东 西方向的定位误差，Ty为合成孔径雷达干涉测量数据东西方向的定位误差；Tz为合成孔径 雷达干涉测量数据垂直方向的定位误差；
[0008] 判断每个PS点是否落入建筑物新边界，如果是，提取该数据；如果否，剔除该数 据；
[0009] 获得提取后的第一数据集，该数据集内的PS点属性为建筑物。
[0010] 作为优选方案，还结合影像特征，包括如下后续步骤：
[0011] 判断第一数据集内PS点图像的灰度值是否在乂^与Vmax之间，如果是，进一步提取 该数据；如果否，剔除该数据；Vmin为建筑物属性PS点的最小亮度值，Vmax为建筑物属性PS 点的最大亮度值；
[0012] 获得进一步提取后的第二数据集，该数据集内的PS点属性为建筑物。
[0013] 作为更进一步的优选方案，Vmin= 170 ;Vmax= 255。
[0014] 本发明相对于现有技术的优点在于：
[0015](一）经过时序InSAR数据采用本发明方法对建筑物属性数据提取，PS点的正确 率为87. 3%。
[0016](二）如果以影像特征为依据进一步进行建筑物属性数据提取，PS点的正确率为 95. 8%〇
[0017](三）属性数据提取后进行的建筑物沉降监测结果与水准测量相比的符合精度优 于5_，能满足PS-InSAR开展高精度地面沉降监测的需求。
【附图说明】：
[0018] 图1代表本发明在东西方向外扩、南北方向外扩、垂直方向抬升的示意图；图中，
【主权项】
1. 合成孔径雷达干涉测量数据中建筑物属性数据的提取方法，其特征在于，包括如下 步骤： 导入建筑物地理数据，至少包括建筑物顶部的经度、炜度和高度； 将建筑物边界的数据沿东西方向外扩Tx，将建筑物边界的数据沿南北方向外扩Ty，垂 直方向整体上移Tz，重新确定建筑物新边界；所述1；为合成孔径雷达干涉测量数据东西方 向的定位误差，Ty为合成孔径雷达干涉测量数据东西方向的定位误差；T2为合成孔径雷达 干涉测量数据垂直方向的定位误差； 判断每个PS点是否落入建筑物新边界，如果是，提取该数据；如果否，剔除该数据； 获得提取后的第一数据集，该数据集内的PS点属性为建筑物。
2. 根据权利要求1所述合成孔径雷达干涉测量数据中建筑物属性数据的提取方法，其 特征在于，还包括如下后续步骤： 判断第一数据集内PS点图像的灰度值是否在乂^与Vmax之间，如果是，进一步提取该数 据；如果否，剔除该数据；Vmin为建筑物属性PS点的最小亮度值，Vmax为建筑物属性PS点的 最大亮度值； 获得进一步提取后的第二数据集，该数据集内的PS点属性为建筑物。
3. 根据权利要求2所述合成孔径雷达干涉测量数据中建筑物属性数据的提取方法，其 特征在于，Vmin= 170 ;Vmax= 255〇
【专利摘要】本发明涉及合成孔径雷达干涉测量数据中建筑物属性数据的提取方法。目的在于提出基于地理信息数据库，提出了PS数据中建筑物属性数据的提取方法。步骤如下：导入建筑物地理数据；将建筑物边界的数据沿东西方向外扩Tx，将建筑物边界的数据沿南北方向外扩Ty，垂直方向整体上移Tz，重新确定建筑物新边界；判断每个PS点是否落入建筑物新边界，如果是，提取该数据；如果否，剔除该数据；获得提取后的数据集内的PS点属性为建筑物。经过时序InSAR数据采用本发明方法对建筑物属性数据提取，PS点的正确率为87.3％。
【IPC分类】G01S13-90
【公开号】CN104793207
【申请号】CN201510217274
【发明人】王杰, 孙铁, 陈楚, 吴正鹏, 杨魁
【申请人】天津市测绘院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月29日