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本技术提供了一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置,涉及地球观测与导航的技术领域,包括:先获取监测点的北斗观测数据和PS点的SAR影像数据;然后分别对北斗观测数据和SAR影像数据进行沉降时序解算,得到北斗沉降时序和SAR沉降时序;将公共点的北斗沉降时序和SAR沉降时序进行融合,得到公共点的融合沉降时序;再构建监测区域的沉降场曲面方程;最后基于公共点的融合沉降时序和沉降场曲面方程,对其他PS点进行时空插值计算,得到其他PS点的融合沉降时序,以使实现对监测区域的监测。本技术可以实现高精度,高时间分辨率,高空间分辨率,低成本,便于实现的有益效果。
技术要求
1.一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法,其特征在于,包括:
获取监测区域内监测点的北斗观测数据和监测区域内永久散射体PS点的合成孔径雷达
SAR影像数据;
分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数据进行沉降时序解算,得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序;
将所述PS点中与所述监测点重合的公共点的北斗沉降时序和公共点的SAR沉降时序进行融合,得到公共点的融合沉降时序;
基于所述公共点的融合沉降时序,构建监测区域的沉降场曲面方程;
基于所述公共点的融合沉降时序和所述沉降场曲面方程,对所述PS点中未与所述监测点重合的其他PS点进行时空插值计算,得到其他PS点的融合沉降时序,以使基于所述公共点的融合沉降时序和所述其他PS点的融合沉降时序,实现对监测区域的监测。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数
据进行沉降时序解算,得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序,包括:基于所述北斗观测数据,利用目标方法求取监测点的原始沉降时序,其中,所述目标方法包括:实时载波相位差分方法和精密单点定位方法;
对所述监测点的原始沉降时序进行第一预处理操作,得到所述监测点的北斗沉降时序;其中,所述第一预处理操作包括:粗差探测处理操作和剔除处理操作。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数
据进行沉降时序解算,得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序,包括:在对所述SAR影像数据进行配准的过程中,按照预设稳定性条件选取PS点;
基于所述PS点对所述SAR影像数据进行第二预处理操作,得到PS点的形变相位信息;所述第二预处理操作包括:滤波操作,干涉操作和去地形处理操作;基于所述PS点的形变相位信息,确定所述PS点的SAR沉降时序。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述PS点中与所述监测点重合的公共点的
北斗沉降时序和公共点的SAR沉降时序进行融合,得到公共点的融合沉降时序,包括:确定所述PS点中与所述监测点重合的公共点;
利用卡尔曼滤波算法对公共点的北斗沉降时序和公共点的SAR沉降时序进行融合,得到所述公共点的融合沉降时序。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述公共点的融合沉降时序,构建监测
区域的沉降场曲面方程,包括:
基于所述公共点的融合沉降时序,提取所述公共点的属性值;其中,所述属性值包括平面坐标和沉降值;
基于所述公共点的平面坐标和沉降值,进行最小二乘法曲面拟合,得到监测区域的沉降场曲面方程。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述公共点的融合沉降时序和所述沉降
场曲面方程,对所述PS点中未与所述监测点重合的其他PS点进行时空插值计算,得到其他PS点的融合沉降时序,包括:
从所述PS点中筛除与所述监测点重合的公共点,得到其他PS点;从所述PS点的SAR沉降时序中获取所述其他PS点的SAR沉降时序;
基于所述其他PS点的SAR沉降时序和所述公共点的融合沉降时序,预测其他PS点在InSAR监测时刻的融合沉降时序;
基于所述沉降场曲面方程,预测所述其他PS点在非InSAR监测时刻的融合沉降时序;将所述其他PS点在InSAR监测时刻的融合沉降时序和/或所述其他PS点在非InSAR监测时刻的融合沉降时序确定为其他PS点的融合沉降时序。
7.一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取监测区域内监测点的北斗观测数据和监测区域内永久散射体PS点的合成孔径雷达SAR影像数据;
解算单元,用于分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数据进行沉降时序解算,得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序;
融合单元,用于将所述PS点中与所述监测点重合的公共点的北斗沉降时序和公共点的
SAR沉降时序进行融合,得到公共点的融合沉降时序;
构建单元,用于基于所述公共点的融合沉降时序,构建监测区域的沉降场曲面方程;计算单元,用于基于所述公共点的融合沉降时序和所述沉降场曲面方程,对所述PS点中未与所述监测点重合的其他PS点进行时空插值计算,得到其他PS点的融合沉降时序,以使基于所述公共点的融合沉降时序和所述其他PS点的融合沉降时序,实现对监测区域的监测。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,计算单元,包括:
筛除模块,用于从所述PS点中筛除与所述监测点重合的公共点,得到其他PS点;获取模块,用于从所述PS点的SAR沉降时序中获取所述其他PS点的SAR沉降时序;第一预测模块,用于基于所述其他PS点的SAR沉降时序和所述公共点的融合沉降时序,预测其他PS点在InSAR监测时刻的融合沉降时序;
第二预测模块,用于基于所述沉降场曲面方程,预测所述其他PS点在非InSAR监测时刻的融合沉降时序;
第一确定模块,用于将所述其他PS点在InSAR监测时刻的融合沉降时序和/或所述其他PS点在非InSAR监测时刻的融合沉降时序确定为其他PS点的融合沉降时序。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计
算机程序,其特征在于,处理器执行计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,其特征在于,所述程
序代码使所述处理器执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
技术说明书
融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置技术领域
本技术涉及地球观测与导航的技术领域,尤其是涉及一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置。背景技术
我国地质灾害种类多样、分布广泛且活动频繁,是世界上地质灾害最为严重的国家之一。而位移形变是地质灾害发生的最直观的前兆信息,是地质灾害预警预报的主要依据,因此地表沉降监测是地质灾害监测最常用的技术。目前全球卫星导航系统
(GlobalNavigation Satellite System ,GNSS)技术是连续实时获取地表三维矢量变形的主要技术手段。但是GNSS技术在大范围地表沉降监测中存在硬件成本高的缺陷,在复杂环境下存在监测精度受限的技术问题。
针对地表沉降监测方法中的单一监测手段,其精度低,成本高,且时空分辨率低;另外,传统GNSS和InSAR结合的监测方法,因设计复杂,难以实际应用。技术内容
本技术的目的在于提供一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法及装置,以缓解现有技术中存在的监测精度低,成本高,且时空分辨率低,设计复杂难以实际应用的技术问题。
第一方面,本技术实施例提供了一种融合北斗和InSAR数据的地表沉降监测方法,其中,包括:获取监测区域内监测点的北斗观测数据和监测区域内永久散射体PS点的合成孔径雷达SAR影像数据;分别对所述北斗观测数据和所述SAR影像数据进行沉降时序解算,得到监测点的北斗沉降时序和PS点的SAR沉降时序;将所述PS点中与所述监测点重合的公共点的北斗沉降时序和公共点的SAR沉降时序进行融合,得到公共点的融合沉降时序;基于所述公共点的融合沉降时序,构建监测区域的沉降场曲面方程;基于所述公共点的融合沉降时序和所述沉降场曲面方程,对所述PS点中未与所述监测点重合的其他PS点进行时空插值计算,得到其他PS点的融合沉降时序,以使基于所述公共点的融合沉降时序和所述其他PS点的融合沉降时序,实现对监测区域的监测。