專利名稱：基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于雷達(dá)干涉 測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于I nSAR影像的垂直 地物定位誤差糾正系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
InSARdnterferometric Synthetic Aperture Radar ；簡稱干涉雷達(dá)測(cè)量)技術(shù) 源于美國，在歐美發(fā)達(dá)國家得到不斷完善與成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也得到不斷推廣。對(duì)于InSAR 技術(shù)發(fā)達(dá)的國家，如美國和德國的空間信息化產(chǎn)業(yè)技術(shù)公司，已將實(shí)用化的機(jī)載高分辨率 InSAR技術(shù)作為一種新的、先進(jìn)的技術(shù)手段，用于地形測(cè)繪、森林測(cè)量、資源調(diào)查和環(huán)境制 圖、地質(zhì)環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面，并且隨著這一技術(shù)的快速發(fā)展，新的應(yīng)用領(lǐng)域還在逐步拓 覓ο雷達(dá)干涉測(cè)量(InSAR)技術(shù)，經(jīng)過近二十年的研究，其理論日臻成熟，實(shí)際使用過 程中，雷達(dá)干涉測(cè)量具有以下優(yōu)點(diǎn)第一、不依賴于太陽光，而是利用自身發(fā)射的電磁波進(jìn) 行測(cè)量，因此可以全天時(shí)工作；第二、除了能穿云破霧之外，還不受天氣因素的影響，因此可 以全天候工作；第三、雷達(dá)干涉測(cè)量可以直接獲取地形的高程信息。因而，現(xiàn)如今雷達(dá)干涉 測(cè)量(InSAR)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也得到不斷推廣。許多歐美國家已將實(shí)用化的機(jī)載高分辨率 InSAR技術(shù)作為一種新的、先進(jìn)的技術(shù)手段，用于地形測(cè)繪、森林測(cè)量、資源調(diào)查和環(huán)境制 圖、地質(zhì)環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面，而我國也在近幾年開展了機(jī)載高分辨率InSAR技術(shù)，在地 形測(cè)繪方面的應(yīng)用研究。但實(shí)際進(jìn)行測(cè)量時(shí)，雷達(dá)干涉測(cè)量(InSAR)技術(shù)也存在一些不足，結(jié)合圖1，由于 單片InSAR影像特殊的側(cè)視成像機(jī)理，對(duì)于高出地表的垂直地物，則產(chǎn)生頂?shù)孜灰片F(xiàn)象，即 雷達(dá)波束到頂部A的時(shí)間比到底部B的時(shí)間短，因而頂部影像a先被記錄，底部影像b后被 記錄，因此頂部影像a和底部影像b的位置在單片InSAR影像中不是在同一位置上(但實(shí) 際情況是正射投影A和B兩點(diǎn)應(yīng)為同一點(diǎn))，則在單片InSAR影像中產(chǎn)生了量為ΔΓ(其中 Ar = Δ h/tan η, AR= Δ h/cos η，η為機(jī)載InSAR系統(tǒng)的入射角)的定位誤差，因而單 片InSAR影像中對(duì)垂直地物進(jìn)行測(cè)量時(shí)，存在定位誤差。其次，由于在單片InSAR影像中， 垂直地物頂部的影像往往因未遮擋而多呈現(xiàn)為突出的高亮點(diǎn)，而底部的影像由于遮擋而不 易定位。因此，基于單片InSAR影像垂直地物的采集，可以通過采集其頂部位置，經(jīng)過誤差 改正，達(dá)到底部定位的目的。目前，我國采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是全數(shù)字航空攝影測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要適 應(yīng)于立體像對(duì)的數(shù)據(jù)采集，不適合基于單片InSAR影像采集，而且對(duì)于垂直地物的定位誤 差也無法改正。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于 InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理、接線方便、使用操作簡便且使用效果好、實(shí)用價(jià)值高，能有效解決現(xiàn)有單片InSAR影像上因地物高度產(chǎn)生的垂直地物定位誤 差問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種基于InSAR影像的垂 直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征在于包括用于輸入機(jī)載InSAR系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)與需采 集垂直地物的高度數(shù)據(jù)Ah的數(shù)據(jù)輸入裝置、對(duì)所述機(jī)載InSAR系統(tǒng)所測(cè)得的所述垂直地 物的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析且自動(dòng)調(diào)取并記錄所述垂直地物頂部的實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)處理器、根據(jù)高度數(shù)據(jù)Ah與所述機(jī)載InSAR系統(tǒng)測(cè)量參數(shù)中的入射角η且利用公式 Ar= Ah/tan η計(jì)算得出所述垂直地物因高度引起的頂部平面偏移量ΔΓ的偏移量計(jì)算 模塊、根據(jù)計(jì)算得出的頂部平面偏移量Δr對(duì)所述垂直地物頂部的實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行 糾正的誤差糾正模塊和與數(shù)據(jù)處理器相接的顯示單元，所述數(shù)據(jù)輸入裝置、偏移量計(jì)算模 塊和誤差糾正模塊均與數(shù)據(jù)處理器相接。上述基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征是還包括與數(shù)據(jù)處 理器相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。上述基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)輸入裝 置為控制鍵盤或數(shù)據(jù)接口設(shè)備。上述基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)接口設(shè) 備為USB接口。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、設(shè)計(jì)合理、電路接線方便且投入成本低。2、實(shí)現(xiàn)方便，不需對(duì)現(xiàn)有的InSAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作任何改變，只需將本實(shí)用新型 附加在現(xiàn)有InSAR數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)單片InSAR影像中的垂直地物定位 誤差進(jìn)行準(zhǔn)確糾正的目的。3、使用操作簡便，工作量少，實(shí)際操作過程中，只需通過數(shù)據(jù)輸入裝置輸入機(jī)載 InSAR系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)與需采集垂直地物的高度數(shù)據(jù)Ah即可，之后本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處 理器會(huì)自動(dòng)調(diào)用偏移量計(jì)算模塊和誤差糾正模塊對(duì)所輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析處理，并自動(dòng) 完成對(duì)垂直地物的定位誤差進(jìn)行糾正的目的。4、使用效果好且實(shí)用價(jià)值高，糾正后的測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能簡便且較準(zhǔn)確地糾正因 地物高度產(chǎn)生的垂直地物的定位誤差，其能有效解決現(xiàn)有單片InSAR影像上所存在的垂直 地物定位誤差問題。因而本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確采集具有垂直高度地物地面坐標(biāo)的 同時(shí)，能有效提高機(jī)載InSAR系統(tǒng)的成圖精度和效率，實(shí)現(xiàn)了機(jī)載InSAR系統(tǒng)單片InSAR影 像的采集，通過本實(shí)用新型可以形成基于單片InSAR影像數(shù)據(jù)采集的技術(shù)規(guī)范，促進(jìn)InSAR 技術(shù)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行。綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、接線方便、使用操作簡便且使用效果好、實(shí)用價(jià) 值高，能有效解決現(xiàn)有單片InSAR影像上因地物高度產(chǎn)生的垂直地物定位誤差問題。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為采用機(jī)載InSAR系統(tǒng)對(duì)垂直地物進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí)的側(cè)視成像原理示意圖。 圖2為本實(shí)用新型的工作原理框圖。[0020]附圖標(biāo)記說明1-數(shù)據(jù)輸入裝置；2-數(shù)據(jù)處理器；3-偏移量計(jì)算模塊；4-顯示單元； 5-誤差糾正模塊；6-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型包括用于輸入機(jī)載InSAR系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)與需采集垂直地物的高度數(shù)據(jù)Ah的數(shù)據(jù)輸入裝置1、對(duì)所述機(jī)載InSAR系統(tǒng)所測(cè)得的所述垂直地物的實(shí) 際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析且自動(dòng)調(diào)取并記錄所述垂直地物頂部的實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處 理器2、根據(jù)高度數(shù)據(jù)Ah與所述機(jī)載InSAR系統(tǒng)測(cè)量參數(shù)中的入射角η且利用公式ΔΓ =Ah/tan η計(jì)算得出所述垂直地物因高度引起的頂部平面偏移量Ar的偏移量計(jì)算模塊 3、根據(jù)計(jì)算得出的頂部平面偏移量Ar對(duì)所述垂直地物頂部的實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾 正的誤差糾正模塊5和與數(shù)據(jù)處理器2相接的顯示單元4，所述數(shù)據(jù)輸入裝置1、偏移量計(jì) 算模塊3和誤差糾正模塊5均與數(shù)據(jù)處理器2相接。同時(shí)，本實(shí)用新型還包括與數(shù)據(jù)處理器2相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元6。本實(shí)施例中，所 述數(shù)據(jù)輸入裝置1為控制鍵盤或數(shù)據(jù)接口設(shè)備。實(shí)際使用過程中，所述數(shù)據(jù)接口設(shè)備為USB 接口，同時(shí)也可選用其它類型的數(shù)據(jù)接口設(shè)備。實(shí)際使用過程中，只需通過數(shù)據(jù)輸入裝置1輸入機(jī)載InSAR系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)(如 對(duì)所述垂直地物進(jìn)行測(cè)量時(shí)的入射角n)和需采集地物的高度數(shù)據(jù)Ah，之后數(shù)據(jù)處理器 2便利用所述機(jī)載InSAR系統(tǒng)測(cè)量得到的單片InSAR影像采集所述垂直地物頂部的位置坐 標(biāo)，同時(shí)偏移量計(jì)算模塊3利用公式Ar= Ah/tann計(jì)算得出該垂直地物因高度引起的 頂部平面偏移量ΔΓ，隨后誤差糾正模塊5根據(jù)計(jì)算得出的頂部平面偏移量ΔΓ對(duì)該垂直地 物頂部的位置坐標(biāo)進(jìn)行糾正，并將糾正后的位置坐標(biāo)同步存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元6內(nèi)，同時(shí) 通過顯示單元4對(duì)糾正后的位置坐標(biāo)進(jìn)行同步、直觀顯示。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征在于包括用于輸入機(jī) 載InSAR系統(tǒng)的測(cè)量參數(shù)與需采集垂直地物的高度數(shù)據(jù)Ah的數(shù)據(jù)輸入裝置(1)、對(duì)所述 機(jī)載InSAR系統(tǒng)所測(cè)得的所述垂直地物的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析且自動(dòng)調(diào)取并記錄所述 垂直地物頂部的實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器(2)、根據(jù)高度數(shù)據(jù)Ah與所述機(jī)載InSAR 系統(tǒng)測(cè)量參數(shù)中的入射角η且利用公式ΔΓ = Ah/tann計(jì)算得出所述垂直地物因高度 引起的頂部平面偏移量△!·的偏移量計(jì)算模塊(3)、根據(jù)計(jì)算得出的頂部平面偏移量Ar對(duì) 所述垂直地物頂部的實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正的誤差糾正模塊(5)和與數(shù)據(jù)處理器(2) 相接的顯示單元(4)，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(1)、偏移量計(jì)算模塊(3)和誤差糾正模塊(5)均 與數(shù)據(jù)處理器(2)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征在于 還包括與數(shù)據(jù)處理器(2)相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(6)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征 在于所述數(shù)據(jù)輸入裝置(1)為控制鍵盤或數(shù)據(jù)接口設(shè)備。
4.按照權(quán)利要求3所述的基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)據(jù)接口設(shè)備為USB接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于InSAR影像的垂直地物定位誤差糾正系統(tǒng)，包括用于輸入機(jī)載InSAR系統(tǒng)所測(cè)量的需采集垂直地物的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與高度數(shù)據(jù)Δh的數(shù)據(jù)輸入裝置、對(duì)垂直地物的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析且自動(dòng)調(diào)取并記錄垂直地物頂部的實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理器、根據(jù)高度數(shù)據(jù)Δh與所述機(jī)載I nSAR系統(tǒng)實(shí)際測(cè)量時(shí)的入射角η計(jì)算得出垂直地物因高度引起的頂部平面偏移量Δr的偏移量計(jì)算模塊、根據(jù)計(jì)算得出的頂部平面偏移量Δr對(duì)垂直地物頂部實(shí)測(cè)位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正的誤差糾正模塊和與數(shù)據(jù)處理器相接的顯示單元。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、操作簡便且使用效果好、實(shí)用價(jià)值高，能解決現(xiàn)有單片InSAR影像上因地物高度產(chǎn)生的垂直地物定位誤差問題。
文檔編號(hào)G01S7/02GK201837717SQ20102058045
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者劉敏, 白志剛, 苗小利, 譚克龍 申請(qǐng)人:西安煤航信息產(chǎn)業(yè)有限公司