专利名称：一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法
技术领域：
本发明属于机载合成孔径雷达干涉测量技术领域，尤其是涉及适用于平地与丘陵地区的一种基于机载I nSAR的地面控制测量布点方法。
背景技术：
InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar ;简称干涉测量合成孔径雷达或合成孔径雷达干涉测量)技术源于美国，在欧美发达国家得到不断完善与成熟，其应用领域也得到不断推广。对于InSAR技术发达的国家，如美国和德国的空间信息化产业技术公司，已将实用化的机载高分辨率InSAR技术作为一种新的、先进的技术手段，用于地形测绘、森林测量、资源调查和环境制图、地质环境和灾害监测等方面，并且随着这一技术的快速发展，新的应用领域还在逐步拓宽。
合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术，经过近二十年的研究，其理论日臻成熟，实际使用过程中，雷达干涉测量具有以下优点第一、不依赖于太阳光，而是利用自身发射的电磁波进行测量，因此可以全天时工作；第二、除了能穿云破雾之外，还不受天气因素的影响，因此可以全天候工作；第三、雷达干涉测量可以直接获取地形的高程信息。因而，现如今合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术的应用领域也得到不断推广。许多欧美国家已将实用化的机载高分辨率InSAR技术作为一种新的、先进的技术手段，用于地形测绘、森林测量、资源调查和环境制图、地质环境和灾害监测等方面。近几年，在我国干涉合成孔径雷达(InSAR)技术作为一种新的、先进的技术手段，已经逐渐应用于地形测绘。然而，机载干涉合成孔径雷达(即机载InSAR)与传统光学系统在成像原理、遥感方式、工作条件、投影方式、投影误差等诸多方面存在区别，具体如下第一、遥感方式不同机载干涉合成孔径雷达属于主动式，采用的是微波成像；而传统光学成像系统为被动式，采用的是可见光波段成像。第二、工作条件不同机载干涉合成孔径雷达可以全天时、全天候工作，弥补了航空摄影测量受天气、时间的制约，有望解决我国西南、华南等多云雾、多雨的地区，即传统光学传感器成像困难的地区的地形测绘问题，从而可以高效、实时为国家重大战略、重大工程和灾害应急反应，提供可靠的空间数据和信息资料，提升了随需测绘的服务保障能力。第三、投影方式不同机载干涉合成孔径雷达属斜距投影类型，且在每一瞬间只构像一个点，故也属于动态传感器类型，即整幅影像在扫描构像过程中，传感器的位置和姿态随时间而不断地变化。而传统光学的框幅式摄影像片属于中心投影类型，且整幅影像是在一次曝光瞬间全部形成，属于面成像类型。第四、误差不同在合成孔径雷达图像上，同一坡度的地物目标，在近距离端(俯角大)长度收缩严重，即离底点越近的地物目标，长度收缩越大，反之亦然。而光学摄影像片上透视收缩与雷达图像上透视收缩刚好相反，即离底点越近的地物目标长度收缩越小，反之，长度收缩越大。另外，合成孔径雷达图像地形起伏引起的影像移位dy=hC0Sq与传统光学框幅式摄影像片上，地形起伏引起的影像位移，即S=hr/H不同，详见图I。
因此，现有的传统光学系统的技术规范，已经无法指导机载干涉合成孔径雷达地形测绘的控制测量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其方法步骤设计合理、使用操作简便且使用效果好，能大幅度减少野外控制点，降低生产成本并加快成图速度，弥补了现有传统光学系统的技术规范无法指导机载干涉合成孔径雷达地形测绘控制测量的不足。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、飞行航线设计首先，根据预先收集到的测区地形资料，确定待测绘区域的范围；之后，结合所确定待测绘区域的范围和测绘过程中的飞行参数，对机载InSAR系统测绘过程中所需飞行的架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计； 所述飞行参数包括飞行方向、测绘带长度、测绘带宽、每一架次飞行所覆盖的测绘带数量、机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角、机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度和机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率；实际进行测绘时，成图比例尺为I : 10000 I : 50000 ;且对架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计时，飞行方向为东西向或南北向，测绘带长度根据飞机的续航能力和待测绘区域在飞行方向上的尺寸进行确定，所述测绘带宽为飞行过程中机载InSAR系统的扫描宽度且其为2km 8km，每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为5 10个，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域；机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为30° 60°，机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度为26°，机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率不小于40%以保证影像拼接时的拼接质量；步骤二、定标场布设在步骤一中所述的测区内或测区外，布设一个或两个对所述机载InSAR系统进行辐射定标与几何定标的定标场；当在测区外布设定标场时，所述定标场与测区内所布设GPS基准站之间的距离不大于50公里；所述定标场内沿距离向布设有不少于5个定标点，且各定标点上均设置有一个定标器，相邻两个所述定标点之间的间距为200m IOOOm ；步骤三、测绘控制点布设在步骤一中所述待测绘区域的所有测绘带上分别布设测绘控制点，且每一个所述测绘带上均沿方位向布设多列测绘控制点；每一个所述测绘带上所布设的每一列所述测绘控制点均沿距离向布设多个测绘控制点，且每一个所述测绘带上所布设的多列所述测绘控制点应覆盖整个测绘带；每一个所述测绘控制点上均布设有一个角反射器；步骤四、飞行扫描按照步骤一中设计好的飞行航线，进行N个架次的定标场飞行和测区飞行，且每一架次测区飞行前均先进行一次定标场飞行#个架次的定标场飞行和测区飞行过程中，均采用所述机载InSAR系统和机载定位导航系统进行同步测量，且各架次飞行后均相应获得InSAR测量数据、机载GPS数据、GPS地面基站数据、定标场测量数据和测绘控制点测量数据，N个架次定标场飞行和测区飞行后便获得待测绘区域的InSAR测量数据。
上述一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中根据飞机的续航能力和待测绘区域在飞行方向上的尺寸对测绘带长度进行确定时，每一架次飞行时飞机的有效测绘时间为2h±0. 2h，且飞行时速为500km/h±50km/h，每个测绘带首尾各加25km的拐弯飞行时间；步骤四中进行定标场飞行和测区飞行时，飞机均以500km/h±50km/h的飞行时速进行匀速直线飞行。上述一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中所述的成图比例尺为I : 10000或I : 50000 ;当成图比例尺为I : 10000时，步骤二中相邻两个所述定标点之间的间距为200m 300m ;当成图比例尺为I : 50000时，步骤二中相邻两个所述定标点之间的间距为400m 1000m。上述一种基于机载I nSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中所述的成图比例尺为I : 10000或I : 50000 ;当成图比例尺为I : 10000时，步骤三中每一个所述测绘带上所布设的相邻两列所述测绘控制点之间的列间距均不大于25km;当成图比例尺为I : 50000时，步骤三中每一个所述测绘带上所布设的相邻两列所述测绘控制点之间 的列间距均不大于30km。上述一种基于机载I nSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域，并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm 2. 5km ;步骤一中所述机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45° ±5° ;步骤一中所述的成图比例尺为I : 10000 ;测绘带长度为100km±5km，所述测绘带宽为2926m±50m，每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为10个。上述一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中所述测绘带长度为100km，所述测绘带宽为2926m，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm ;机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45°，机载I nSAR系统所获取InSAR影像的重叠率为40%。上述一种基于机载I nSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域，并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm 2. 5km ;步骤一中所述机载I nSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45° ±5° ;步骤一中所述的成图比例尺为I : 50000;所述测绘带长度为175km±5km，所述测绘带宽为5072m±50m，每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为5 7个。上述一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中所述测绘带长度为175km，所述测绘带宽为5072m，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域并向所述待测绘区域的四周均外扩2. 5km ;机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45°，机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率为40%。上述一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤一中所述测区为不规则区域，且步骤三中在所述测区内的外围凸出区域中，沿距离向增设一列所述测绘控制点。上述一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征是步骤三中每一个所述测绘带上所布设的每一列所述测绘控制点均沿距离向布设不少于三个测绘控制点，同时还需在所述测区内布设3 6个均匀分布的测绘控制点作为用于评价步骤四中所获取InSAR测量数据成像精度的检查点。
本发明与现有技术相比具有以下优点I、方法步骤简单、使用操作简便且投入成本低，主要包括飞行航线设计、定标场布设、控制点布设、飞行扫描等环节。2、使用效果好，所测制的3D产品制图质量高，成图精度高。3、定标点与测绘控制图布设方便。4、实用价值高，形成一套有效的基于InSAR技术控制测量方法，促进了 I nSAR技术进行地形测绘的业务化运行，弥补了现有传统光学系统的技术规范已经无法指导机载干涉合成孔径雷达地形测绘控制测量的不足，充分体现出机载干涉合成孔径雷达系统的优 势，并且利于INSAR新技术的推广和应用以及大规模生产，节省生产成本和时间。同时，本方法能大幅度减少野外控制点，降低生产成本，加快成图速度。该方法的应用推进了机载INSAR新技术向现实生产力的转化，充分利用和发挥了机载INSAR系统的优点，同时解决了传统光学系统困难区域的测绘问题，因此在防灾减灾应急保障、地理国情监测以及国防安全方面将发挥重要作用。综上所述，本发明方法步骤设计合理、使用操作简便且使用效果好，能大幅度减少野外控制点，降低生产成本并加快成图速度，弥补了现有传统光学系统的技术规范无法指导机载干涉合成孔径雷达地形测绘控制测量的不足。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图I为传统光学框幅式摄影像片与合成孔径雷达图像因地形起伏引起的影像移位对比示意图。图2为本发明的方法流程框图。图3为本发明实施例I中定标点与测绘控制点的布设位置示意图。图4为本发明实施例2中定标点与测绘控制点的布设位置示意图。图5为本发明在测区为规则区域时所采用的测绘控制点布设方式示意图。图6为本发明在测区为非规则区域时所采用的测绘控制点布设方式示意图。附图标记说明I—定标点；2—测绘控制点；3—测绘带；4 一外围凸出区域。
具体实施例方式实施例I如图2所示的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，包括以下步骤步骤一、飞行航线设计首先，根据预先收集到的测区地形资料，确定待测绘区域的范围；之后，结合所确定待测绘区域的范围和测绘过程中的飞行参数，对机载InSAR系统测绘过程中所需飞行的架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计。所述飞行参数包括飞行方向、测绘带长度、测绘带宽、每一架次飞行所覆盖的测绘带数量、机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角、机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度和机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率。其中，距离向为机载InSAR系统所用雷达天线的波束照射方向即侧视方向，距离向与方位向相垂直，且方位向为平台运动方向即飞机的飞行方向。实际进行测绘时，成图比例尺为I : 10000 I : 50000 ;且对架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计时， 飞行方向为东西向或南北向，测绘带长度根据飞机的续航能力和待测绘区域在飞行方向上的尺寸进行确定，所述测绘带宽为飞行过程中机载InSAR系统的扫描宽度且其为2km 8km，每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为5 10个，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域；机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为30° 60°，机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度为26°，机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率不小于40%以保证影像拼接时的拼接质量。本实施例中，预先收集到的测区地形资料包括测区的地形图资料、数字高程模型等资料。实际进行测绘的测区为四川绵阳地区面积约为274平方公里的10幅1:10000的测区范围，详见图3。实际对架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计时，先根据飞机的续航能力和待测绘区域在飞行方向上的尺寸，对测绘带长度进行估算。待测绘带长度确定后，再结合测绘带宽、每一架次飞行所覆盖的测绘带数量、机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角、机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度和机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率等飞行参数，对每一架次飞行的有效测绘区域进行确定；之后，结合所确定待测绘区域的范围，便可确定出架次数量N。对各架次飞行的飞行航线进行设计时，需结合所述飞行参数进行设计，且需保证N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域。实际测绘之前，根据飞机的续航能力和待测绘区域在飞行方向上的尺寸对测绘带长度进行确定时，每一架次飞行时飞机的有效测绘时间为2h±0. 2h，且飞行时速为500km/h±50km/h，每个测绘带3首尾各加25km的拐弯飞行时间。本实施例中，每一架次飞行时飞机的有效测绘时间为2h，且飞行时速为500km/h，每个测绘带首尾各加25km的拐弯飞行时间。实际对测绘带长度进行确定时，还可根据所采用飞机的实际续航能力，对飞机的有效测绘时间、飞行时速、每个测绘带3首尾所加的拐弯飞行时间等参数进行相应调整。实际进行测绘时，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域，并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm 2. 5km ;所述机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为 45° ±5°。当成图比例尺为I : 10000时，测绘带长度为100km±5km，所述测绘带宽为2926m±50m，每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为10个。本实施例中，所述测绘带长度为100km，所述测绘带宽为2926m，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm;机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45°，机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率为40%。本实施例中，飞行架次为一次，且进行东西向飞行。实际飞行时，平台海拔高度3600m，地形参考高度为600m。步骤二、定标场布设在步骤一中所述的测区内或测区外，布设一个或两个对所述机载InSAR系统进行辐射定标与几何定标的定标场。当在测区外布设定标场时，所述定标场与测区内所布设GPS基准站之间的距离不大于50公里。实际对定标场位置进行选择时，定标场应选在裸露区域或植被稀少区域，且相对于干涉频率而言应是非粗糙的地形区域，地势较为平坦，并远离机场、高压线塔、变电站、电台等强电磁干扰源。所述定标场内沿距离向布设有不少于5个定标点I (以满足定标参数的解算)，且各定标点I上均设置有一个定标器，相邻两个所述定标点I之间的间距为200m 1000m。本实施例中，成图比例尺为I : 10000，所述定标场内相邻两个所述定标点I之间的间距为200m 300m。所述定标器为三面角反射器。本实施例中，在测区北部布设一个定标场，该定标场位于测区外，且该定标场与测区内所布设GPS基准站之间的距离不大于50公里，所述定标场内布设有20个定标点I。本实施例中，所选用三面角反射器的规格为直角边边长为30cm的三面角反射器。并且，所用三面角反射器表面的平整度的均方根误差应小于Imm;角反射器每两个面板的垂直度小于0.5°。 另外，三面角反射器布设前，应根据步骤一中的设计航线、机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角、机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度等参数，计算三面角反射器的设计位置，确定三面角反射器的方位角。本实施例中，对定标点I位置进行确定时，先在收集到的1:10000地形图上进行选点，然后进行实地选点、打桩，选点时要求同时满足方便GPS观测和雷达成像清晰两个条件。作业前对三面角反射器进行清洁，确保各反射面无尘土、雨水、冰雪等覆盖物。安置三面角反射器时，目视底面斜边水平(小于±3° );采用地质罗盘测定方位角，确保三面角反射器口面指向雷达视线方向，相对雷达方位角偏差小于±5° ;尽量保证角反射器三面(内)顶点偏离定位点的三维坐标偏差小于1cm，不能满足要求时记录实际偏离值。步骤三、测绘控制点布设在步骤一中所述待测绘区域的所有测绘带3上分别布设测绘控制点2，且每一个所述测绘带3上均沿方位向布设多列测绘控制点2 ;每一个所述测绘带3上所布设的每一列所述测绘控制点2均沿距离向布设多个测绘控制点2，且每一个所述测绘带3上所布设的多列所述测绘控制点2应覆盖整个测绘带3 ;每一个所述测绘控制点2上均布设有一个角反射器。对测绘控制点2进行布设时，根据测区形状与步骤一中设计的飞行航线进行布设。具体布设时，测绘控制点2布设于各测绘带3的地面上。当所述测区为规则区域时，结合图5，实际布设测绘控制点2时，每一个所述测绘带上均沿方位向布设多列测绘控制点2。当成图比例尺为I : 10000时，每一个所述测绘带3上所布设的相邻两列所述测绘控制点之间的列间距均不大于25km ;当成图比例尺为I :50000时，每一个所述测绘带3上所布设的相邻两列所述测绘控制点之间的列间距均不大于 30km。本实施例中，成图比例尺为I : 10000，每一个所述测绘带3上所布设的相邻两列所述测绘控制点之间的列间距均不大于25km。当测区为不规则区域时，结合图6，除了在每一个所述测绘带上均沿方位向布设多列测绘控制点2之外，还需在所述测区内的外围凸出区域4中(具体是所述测区内前端部或后端部凸出其它测绘带3的待测绘区域)，沿距离向增设一列所述测绘控制点2。其中，每一个所述测绘带上测绘控制点2的布设方式与测区为规则区域的布设方式相同，所增设的该列所述测绘控制点2沿距离向布设不少于三个测绘控制点2。另外，每一列所述测绘控制点2均应充满所处测绘带3的距离向，覆盖整个测区范围，相邻两个测绘带3的测绘控制点2应尽可能公用；不能公用时，相邻两个测绘带3应分别布设测绘控制点2。图5和图6中，上下相邻的两条实线之间为一个测绘带3，且相邻两个测绘带3公用一列测绘控制点2，例如图5和图6中各虚线与其下侧相邻实线之间的区域内所布设的一列测绘控制点2为相邻两个测绘带3公用的一列测绘控制点2。本实施例中，步骤三中每一个所述测绘带3上所布设的每一列所述测绘控制点2均沿距离向布设不少于三个测绘控制点2，同时还需在所述测区内布设3 6个均匀分布的测绘控制点2作为用于评价步骤四中所获取InSAR测量数据成像精度的检查点。本实施例中，所述测绘控制点2上所布设角反射器的规格为直角边边长为0. 3m的三面角反射器。本实施例中，沿东西飞行方向布设3列测绘控制点2，共计42个测绘控制点2，相邻两列测绘控制点2之间的间距不大于25公里。步骤四、飞行扫描按照步骤一中设计好的飞行航线，进行N个架次的定标场飞行和测区飞行，且每一架次测区飞行前均先进行一次定标场飞行；N个架次的定标场飞行和 测区飞行过程中，均采用所述机载InSAR系统和机载定位导航系统进行同步测量，且各架次飞行后均相应获得InSAR测量数据、机载GPS数据、GPS地面基站数据、定标场测量数据和测绘控制点测量数据，N个架次定标场飞行和测区飞行后便获得待测绘区域的InSAR测量数据。本实施例中，在飞行扫描之前，应先完成GPS基准站的布设。在测区内布设2个D级以上GPS基准站，采用诺瓦泰型双频GPS接收机。每一架次测区飞行均必须进行定标场飞行，定标场的飞行高度与测区的飞行高度相同。本步骤中，进行定标场飞行和测区飞行时，飞机均以500km/h±50km/h的飞行时速进行匀速直线飞行。本实施例中，进行定标场飞行和测区飞行时，飞机均以500km/h的飞行时速进行匀速直线飞行。本实施例中，在步骤二中所布设定标点I和步骤三中所布设测绘控制点2的前提下，沿东西向进行一个架次飞行，获取了测区的INSAR测量数据，并根据所获得的INSAR测量数据，且按照申请号为201010287251. 4的发明专利申请文件中所公开的3D产品制作方法制作出3D产品，具体包括数字线划地图(简称DLG)、数字高程模型(简称DEM)和数字正射影像图(简称D0M)，同时对所制作出的3D产品进行检测。本实施例中，所制作出的数字高程模型DEM的检测结果见表I :表I数字高程模型DEM的检测结果
权利要求
1.一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于该方法包括以下步骤 步骤一、飞行航线设计首先，根据预先收集到的测区地形资料，确定待测绘区域的范围；之后，结合所确定待测绘区域的范围和测绘过程中的飞行参数，对机载InSAR系统测绘过程中所需飞行的架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计； 所述飞行参数包括飞行方向、测绘带长度、测绘带宽、每一架次飞行所覆盖的测绘带数量、机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角、机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度和机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率； 实际进行测绘时，成图比例尺为I : 10000 I : 50000 ;且对架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计时，飞行方向为东西向或南北向，测绘带长度根据飞机的续航能力和待测绘区域在飞行方向上的尺寸进行确定，所述测绘带宽为飞行过程中机载InSAR系统的扫描宽度且其为2km 8km,每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为5 10个,N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域；机载I nSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为30° 60°，机载InSAR系统所用雷达天线在距离向上的波束宽度为26°，机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率不小于40%以保证影像拼接时的拼接质量； 步骤二、定标场布设在步骤一中所述的测区内或测区外，布设一个或两个对所述机载InSAR系统进行辐射定标与几何定标的定标场；当在测区外布设定标场时，所述定标场与测区内所布设GPS基准站之间的距离不大于50公里； 所述定标场内沿距离向布设有不少于5个定标点(I )，且各定标点(I)上均设置有一个定标器，相邻两个所述定标点(I)之间的间距为200m IOOOm ； 步骤三、测绘控制点布设在步骤一中所述待测绘区域的所有测绘带(3)上分别布设测绘控制点(2)，且每一个所述测绘带(3)上均沿方位向布设多列测绘控制点(2);每一个所述测绘带(3)上所布设的每一列所述测绘控制点(2)均沿距离向布设多个测绘控制点(2)，且每一个所述测绘带(3)上所布设的多列所述测绘控制点(2)应覆盖整个测绘带(3);每一个所述测绘控制点(2)上均布设有一个角反射器； 步骤四、飞行扫描按照步骤一中设计好的飞行航线，进行N个架次的定标场飞行和测区飞行，且每一架次测区飞行前均先进行一次定标场飞行；N个架次的定标场飞行和测区飞行过程中，均采用所述机载InSAR系统和机载定位导航系统进行同步测量，且各架次飞行后均相应获得InSAR测量数据、机载GPS数据、GPS地面基站数据、定标场测量数据和测绘控制点测量数据，N个架次定标场飞行和测区飞行后便获得待测绘区域的InSAR测量数据。
2.按照权利要求I所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤一中根据飞机的续航能力和待测绘区域在飞行方向上的尺寸对测绘带长度进行确定时，每一架次飞行时飞机的有效测绘时间为2h±0. 2h，且飞行时速为500km/h±50km/h，每个测绘带(3)首尾各加25km的拐弯飞行时间；步骤四中进行定标场飞行和测区飞行时，飞机均以500km/h±50km/h的飞行时速进行匀速直线飞行。
3.按照权利要求I或2所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤一中所述的成图比例尺为I : 10000或I : 50000 ;当成图比例尺为I : 10000时，步骤二中相邻两个所述定标点(I)之间的间距为200m 300m;当成图比例尺为I :50000时，步骤二中相邻两个所述定标点(I)之间的间距为400m 1000m。
4.按照权利要求I或2所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤一中所述的成图比例尺为I : 10000或I : 50000 ;当成图比例尺为I : 10000时，步骤三中每一个所述测绘带(3)上所布设的相邻两列所述测绘控制点(2)之间的列间距均不大于25km;当成图比例尺为I : 50000时，步骤三中每一个所述测绘带(3)上所布设的相邻两列所述测绘控制点(2)之间的列间距均不大于30km。
5.按照权利要求I或2所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤一中N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域，并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm 2. 5km ;步骤一中所述机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45° ±5° ;步骤一中所述的成图比例尺为I : 10000 ;测绘带长度为100km±5km，所述测绘带宽为2926m±50m，每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为10个。
6.按照权利要求5所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法,其特征在于步骤一中所述测绘带长度为100km，所述测绘带宽为2926m，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm ;机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45°，机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率为40%。
7.按照权利要求I或2所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤一中N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域，并向所述待测绘区域的四周均外扩Ikm 2. 5km ;步骤一中所述机载I nSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45° ±5° ;步骤一中所述的成图比例尺为I : 50000 ;所述测绘带长度为175km±5km，所述测绘带宽为5072m±50m，每一架次飞行所覆盖的测绘带数量为5 7个。
8.按照权利要求7所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤一中所述测绘带长度为175km，所述测绘带宽为5072m，N个架次飞行的所有测绘区域覆盖整个待测绘区域并向所述待测绘区域的四周均外扩2. 5km ;机载InSAR系统所用雷达天线的波束中心视角为45°，机载InSAR系统所获取InSAR影像的重叠率为40%。
9.按照权利要求I或2所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤一中所述测区为不规则区域，且步骤三中在所述测区内的外围凸出区域(4)中，沿距离向增设一列所述测绘控制点(2)。
10.按照权利要求I或2所述的一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，其特征在于步骤三中每一个所述测绘带(3)上所布设的每一列所述测绘控制点(2)均沿距离向布设不少于三个测绘控制点(2)，同时还需在所述测区内布设3 6个均匀分布的测绘控制点(2)作为用于评价步骤四中所获取InSAR测量数据成像精度的检查点。
全文摘要
本发明公开了一种基于机载InSAR的地面控制测量布点方法，包括以下步骤一、飞行航线设计首先，根据预先收集到的测区地形资料，确定待测绘区域的范围；之后，结合所确定待测绘区域的范围和测绘过程中的飞行参数，对所需飞行的架次数量N和各架次飞行的飞行航线进行设计；二、定标场布设在测区内或测区外，布设一个或两个对机载InSAR系统进行辐射与几何定标的定标场；三、测绘控制点布设；四、飞行扫描N个架次定标场飞行和测区飞行后便获得待测绘区域的InSAR测量数据。本发明方法步骤设计合理、使用操作简便且使用效果好，弥补了现有传统光学系统的技术规范无法指导机载干涉合成孔径雷达地形测绘控制测量的不足。
文档编号G01S13/90GK102707284SQ201210210608
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者原喜屯, 向茂生, 宋健, 彭桂辉, 梁涛, 王宇, 苗小利, 谭克龙 申请人:西安煤航信息产业有限公司