SBAS-InSAR主影像選取方法研究與探討

程存付　趙盟　侯岳

摘 要：通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的小基線集技術(shù)（SBAS-InSAR）主影像選取方法進(jìn)行分析，提出了基線均衡化的主影像選取方法。在時(shí)間基線優(yōu)選原則的基礎(chǔ)上，有效地對(duì)三基線進(jìn)行均衡化，利用三基線和最小原則，選取SBAS-InSAR主影像。該方法具有容易實(shí)現(xiàn)、計(jì)算快速、可集成性等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：基線均衡化;時(shí)間基線優(yōu)選;三基線和最小

中圖分類號(hào)：TN957.52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）26-0014-02

1 研究背景

SBAS-InSAR技術(shù)作為新型時(shí)序InSAR差分干涉測(cè)量技術(shù)之一，需要一定量覆蓋同一地區(qū)的SAR數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，從而獲取地表形變量和形變速率。SBAS-InSAR技術(shù)中需要選取公共主影像，其余影像集以此為基準(zhǔn)進(jìn)行影像配準(zhǔn)和重采樣，與主影像組合成干涉像對(duì)并進(jìn)行干涉處理，生成干涉圖序列。在D-InSAR中，干涉像對(duì)三基線（時(shí)間基線、空間基線和多普勒質(zhì)心頻移）是影響干涉像對(duì)質(zhì)量的重要因素[1]。對(duì)于監(jiān)測(cè)區(qū)而言，在SAR數(shù)據(jù)集一定時(shí)，主影像的不同將會(huì)造成三基線的差異，從而生成不同質(zhì)量的干涉圖序列。若主影像選取不當(dāng)，將造成基線去相關(guān)，影響最終的監(jiān)測(cè)精度，還會(huì)增加處理數(shù)據(jù)的難度，甚至不能進(jìn)行干涉。SBAS-InSAR主影像合理選取對(duì)干涉圖集質(zhì)量有著直接影響，其是保證獲取可靠成果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，因此對(duì)SBAS-InSAR技術(shù)主影像選取方法進(jìn)行研究具有重要意義。

2 主影像選取方法

目前的公共主影像選取方法主要有以下幾種。

2.3 時(shí)間基線最小

Ferretti[6]等認(rèn)為，時(shí)間基線越長(zhǎng)，受地表覆被、形變及天氣因素造成失相干越嚴(yán)重，對(duì)干涉圖相干性影響較大，提出了以時(shí)間基線最佳作為公共主影像選取的依據(jù)，即時(shí)間基線和最短。

三基線和最小方法僅保證了和的最小值，沒(méi)有考慮各基線在去相關(guān)的權(quán)重問(wèn)題;綜合相關(guān)測(cè)度法從引起去相關(guān)的各因素出發(fā)，并估計(jì)了各基線的權(quán)重，但去相干模型較為復(fù)雜，權(quán)重值不統(tǒng)一;時(shí)間基線最小法僅考慮了時(shí)間基線引起的去相干影響，缺乏對(duì)空間基線和多普勒質(zhì)心頻移的考慮。本文在綜合分析上述方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出了基線均衡化的SBAS-InSAR主影像選取方法。

3 基線均衡化選取方法

一般而言，三組基線中時(shí)間基線量級(jí)較大，對(duì)主影像選取權(quán)重較大，空間基線和多普勒質(zhì)心頻率基線所占權(quán)重較小，因此提出了基線均衡化方法。

①繪制SAR數(shù)據(jù)集時(shí)間基線的散點(diǎn)圖，選取合適的時(shí)間基線閾值，選出時(shí)間基線小于該閾值的SAR影像序號(hào)，將其作為備選主影像。

②通過(guò)對(duì)備選主影像三基線進(jìn)行均衡化，將具有較大差異的基線值，變?yōu)椋?，1]范圍內(nèi)。

③計(jì)算各備選主影像的三基線和，選擇最小的作為SBAS-InSAR處理的主影像。

該方法有效平衡了各基線權(quán)重，同時(shí)也在一定程度上保證了時(shí)間基線優(yōu)選的原則，使公共主影像選取更加合理。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)目前的主影像方法進(jìn)行分析，提出了基線均衡化的主影像選取方法，保證時(shí)間基線優(yōu)選原則，同時(shí)合理地對(duì)三基線進(jìn)行均衡化，并且方法容易實(shí)現(xiàn)，計(jì)算快速，可集成到現(xiàn)有SAR數(shù)據(jù)軟件。

參考文獻(xiàn)：

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[6]Ferretti A， Prati C， Rocca F. Permanent Scatterers in SAR Interferometry[J]. IEEE Transactions on Geoscience & Remote Sensing，1999（1）：8-20.