欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估計方法

文檔序號:6232974閱讀:480來源:國知局
基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估計方法,包括步驟一:獲得差分干涉相位圖像序列;步驟二:對差分干涉相位圖像序列,提取永久散射體點,構建Delaunay三角網絡;步驟三:對第k幅差分干涉相位圖像,計算每一對相鄰PS點的二次差分相位;步驟四:建立待優(yōu)化的目標函數(shù);步驟五:對目標函數(shù)在二維解空間進行搜索;步驟六:使用Levenberg-Marquardt算法對目標函數(shù)進行局部優(yōu)化;步驟七:解算地表形變量和高程誤差。本發(fā)明不涉及信號采樣問題,因此不受各干涉圖像對時間和空間基線不均勻性影響,在缺乏先驗知識的情況下仍能獲得高精度的結果,為地表形變測量提供了新的思路和途徑。
【專利說明】基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估 計方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達【技術領域】,具體地說,是指一種基于優(yōu)化解空間搜索法的永久散 射體合成孔徑雷達差分干涉測量技術的地表形變測量方法。

【背景技術】
[0002] 永久散射體合成孔徑雷達差分干涉測量(PS-DInSAR)是一種利用地表散射特性 穩(wěn)定的永久散射體(PS)相位信息,建立合理的相鄰PS點差分相位模型,通過模型求解獲得 地表形變、高程誤差等的測量技術。然而,大氣延遲、非線性形變、相位纏繞等因素使模型求 解極其困難,往往需要合理估計模型中相鄰PS點形變速率之差Λν、高程誤差之差等 參數(shù)。參數(shù)估算過程的準確性,是保證高精度地表形變測量的關鍵因素之一。
[0003] 二維周期圖法是一種常用的PS-DInSAR參數(shù)估計方法,將差分相位看作是Τ-Β空 間(時間基線-空間基線空間)到Av-VAg空間的二維傅里葉變換值,利用頻譜估計的方 法估計Λν和。在時間基線和空間基線分布不均勻、SAR圖像數(shù)量較少的情況下,二維 周期圖法往往不能獲得合理的估計結果,估計誤差較大。
[0004] 解空間搜索法是另一種估計Λ v和VAg的方法,首先在一定先驗知識的指導下確 定Λν和可能的取值范圍作為解空間,然后以一定搜索步長計算解空間內所有點的相 位相干系數(shù),選取相位相干系數(shù)最大的點作為Λν和的估計值。在缺乏先驗知識的情 況下,為了提高參數(shù)估計精度,往往需要使用較大范圍的解空間和較小的搜索步長,限制了 算法效率的提1? ;此外,解空間內相位相干系數(shù)最大的點往往未必是Δν和的真實值, 存在較大的估計誤差。
[0005] 綜上,尚未有一種針對PS-DInSAR地表形變測量的高精度、高效率的參數(shù)估計方 法。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對已有技術的不足之處,提出一種基于優(yōu)化解空間搜索法的 PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估計方法。在缺乏先驗知識的情況下,通過以較大的搜索步長 對較大搜索空間進行搜索,初步確定地表形變速率之差和高程誤差之差粗值,在此基礎上 通過對相位相干系數(shù)進一步優(yōu)化,在兼顧算法效率的同時,獲得高精度的地表形變測量值, 實現(xiàn)了一種新的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估計方法。
[0007] 本發(fā)明的技術方案如下:
[0008] 基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估計方法,包括以下步 驟:
[0009] 步驟一:輸入包含地表形變信息的長時間SAR圖像序列,并對SAR圖像進行預處 理,包括配準、干涉、去除參考面相位、去除地形相位,獲得差分干涉相位圖像序列,設差分 干涉相位圖像序列包括K張圖像;
[0010] 步驟二:對差分干涉相位圖像序列,提取永久散射體點,即PS點,設PS點的數(shù)量 為N,第η個PS點記為x n,第k幅差分干涉相位圖像中第η個PS點的差分干涉相位記為 ΦΓ? A),其中η是小于或等于Ν的正整數(shù),k是小于或等于Κ的正整數(shù),據(jù)提取PS點的坐 標構建Delaunay三角網絡;
[0011] 步驟三:從空間尺度上,對第k幅差分干涉相位圖像,計算每一對相鄰PS點的二次 差分相位:
[0012] A(/f (',') = (') - (' )
[0013] 其中,P為小于或等于Delaunay三角網絡總邊數(shù)的正整數(shù),1>\均是小于或等于 N的正整數(shù);
[0014] 步驟四:建立目標函數(shù):

【權利要求】
1. 一種基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù)估計方法,包括以下幾 個步驟: 步驟一:輸入包含地表形變信息的長時間SAR圖像序列,并對SAR圖像進行預處理,包 括配準、干涉、去除參考面相位、去除地形相位,獲得差分干涉相位圖像序列,得到K幅差分 干涉相位圖像; 步驟二:對差分干涉相位圖像序列,提取永久散射體點,即PS點,設PS點的數(shù)量為N, 第η個PS點記為xn,第k幅差分干涉相位圖像中第η個PS點的差分干涉相位記為iPf , 其中η是小于或等于N的正整數(shù),k是小于或等于K的正整數(shù),據(jù)提取PS點的坐標構建 Delaunay三角網絡; 步驟三:從空間尺度上,對第k幅差分干涉相位圖像,計算Delaunay三角網絡第p條邊 PS點的二次差分相位: (',? (? (') ⑴ 其中,Ρ為小于或等于Delaunay三角網絡總邊數(shù)的正整數(shù),rp、sp均是小于或等于Ν的 正整數(shù); 步驟四:建立目標函數(shù):
其中,j是虛數(shù)單位為第k幅差分干涉相位圖像的垂直空間基線;)和 分別為PS點\和' 的高程誤差值;Tk為第k幅輔圖像與主圖像的成像時間間隔; 和分別為PS點和沿雷達視線方向的線性形變速率值;和分別為 PS點\和 ' 與獲取主圖像的雷達對應的斜距;氣和氣分別為PS點"S和S與獲取主圖 像的雷達對應的當?shù)厝肷浣牵沪藶槔走_波長;Υρ為相位相干系數(shù); 相鄰PS點的二次差分相位由高程誤差項、線性形變項和非線性因素等構成,即: ΔΦ;8 , ) = Bt- VAQ(x,p, xSp ) + Cr-Tk- Av(xip,xSp) + ΑΦ^ (x;i,) (8) 式中,盡1 ·▽△0卜,。和Q ·7; ·Δν卜,ρ ,x4p )為高程誤差和線性形變對二次差分相位 的貢獻項;ΔΦΓ'Κ3(χν\^為非線性形變、大氣延遲、失相關噪聲等非線性因素對二次差 分相位的貢獻項;非線性形變、大氣延遲和失相關噪聲的不確定性使得 法直接測量,相位纏繞使得式(8)無法使用線性最小二乘法直接求解; 因為ΔΦ嚴res < ;r,建立目標函數(shù): 4 [-(',' ),Δν(Λ: )]=去|jeXp{jA0frcs (?八)} (9) 通過求解最優(yōu)化問題: {vAi)(.v,. ),Δν(,ν(. ,.νΛ )} = argmax^ VAQ^xrp,xSp ),Δν(χ^ ) (10) 獲得^0\,')和加卜,.^'),根據(jù)式(8)可知,式(9)與式(2)是等價的; 步驟五:對目標函數(shù)γρ在二維空間中以搜索步長進行搜 索,使得Υρ > Τγ且最小,記作),和,其中Τγ是給定的 閾值; 步驟六:以和作為迭代初值,使用Levenberg-Marquardt算 法對目標函數(shù)Yp進行局部優(yōu)化,獲得使Yp取得極大值的戔」和 步驟七:根據(jù)▽△#、,' )和δ<?'ρ )解算地表形變量和高程誤差。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù) 估計方法,所述的步驟二具體包括: (1) 、根據(jù)K幅差分干涉相位圖像,基于幅值法等選取PS點,提取每個PS點的差分干涉 相位(x");設PS點的數(shù)量為N,第η個PS點記為x n,第k幅差分干涉相位圖像中第η個 PS點的差分干涉相位記為ΦΓ ,其中η是小于或等于Ν的正整數(shù),k是小于或等于Κ的 正整數(shù); (2) 、據(jù)提取PS點的坐標構建Delaunay三角網絡,Delaunay三角網絡所有邊的集合記 為S,設集合S中共有L個元素;S中的第p元素記為(r p,sp),表示Delaunay三角網絡第p 條邊的端點為PS點氣和,其中rp和sp均為小于或等于N的正整數(shù),p為小于或等于L 的正整數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù) 估計方法,所述的步驟五具體包括: ⑴、確定的搜索范圍[Qp min,Qp,mJ,搜索步長Qp,st-以及)的 搜索范圍[Vp,- νρ,_],搜索步長vp,step ; (2)、在所述的搜索空間內,選取使得γρ>Τγ最小的和 ,作為和的粗略估計值,具體包括:選取閾值τγ,要求 相位相干系數(shù)%>1\,初步確定^0(^,^^和44\,\^)取值 ;選取使得44\,·^) 最小的和Δν(',?,獲得和Δν^νχ?)的粗略估計值,記作 ▽Δ0(? )和Δ?)(',' )。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù) 估計方法,所述的步驟六具體包括: (1) 、建立目標函數(shù): fp\VhQ{xrp ,^),Δν(χ(. ,xSp)\ = -rp[vAQ(x,. ,^),Δν(χ;. ,xSp)\ (11) 將目標函數(shù)γρ的最大化問題轉換為目標函數(shù)fp的最小化問題; (2) 、基于Levenberg-Marquardt算法,調用Matlab的最優(yōu)化函數(shù) fminunc,以和作為迭代初始值,求解最優(yōu)化問題 argmin./^^νΔιρ(χΓρ ,xip),Av(xJp ) , )?ΡΔν(χ,ρ,χ?{;); 具體的調用方式如下: ),Δν(χ;. ) =fininunc((?,./:,, VA^(x. ) ,options) (12) 式中,options為函數(shù)fminunc的迭代參數(shù)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于優(yōu)化解空間搜索法的PS-DInSAR地表形變測量參數(shù) 估計方法,所述的步驟七具體包括: ⑴、剔除的相鄰PS對,其中V為選定的閾值;若 相位相干系數(shù)Υ ρ較小,則認為對應的相鄰PS對的二次差分相位信息是不可靠的,故將其 剔除; (2) 、選取某個PS點作為參考點,給出其形變速率和高程誤差信息,使用最小二乘平差 法計算每個PS點的線性形變速率和高程誤差; (3) 、根據(jù)式(8)計算,計算相鄰PS點的,·ν?ρ),使用最小二乘平差法和濾波 法從δφΓ'μ卜)中提取每個ps點的非線性形變量; (4)、結合每個PS點的線性形變速率、高程誤差和非線性形變量,使用Kriging插值法 計算SAR圖像中各個點的形變量和高程誤差。
【文檔編號】G01S13/90GK104091064SQ201410313140
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權日:2014年7月2日
【發(fā)明者】徐華平, 王碧君 申請人:北京航空航天大學
網友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
襄樊市| 清水县| 新民市| 北宁市| 邯郸市| 克东县| 张家界市| 富阳市| 沽源县| 香格里拉县| 冀州市| 伊宁县| 南木林县| 通化县| 绍兴县| 土默特左旗| 阿图什市| 台安县| 秦安县| 德安县| 元朗区| 巴马| 清远市| 本溪市| 阜阳市| 武宣县| 乳山市| 平武县| 克什克腾旗| 大冶市| 武乡县| 霍城县| 双江| 城固县| 关岭| 安远县| 资溪县| 长顺县| 太谷县| 祁东县| 顺义区|