面向InSAR的初始DSM的区域网平差方法与流程

技术特征：
1.一种面向insar的初始dsm的区域网平差方法，其特征在于，所述方包括以下步骤：步骤s1，利用合成孔径雷达干涉(insar)生成初始dsm及附加数据，所述附加数据包括主影像头文件、从影像头文件、控制点质量评估文件、初始dsm对应的srtm和初始dsm对应的srtm误差；步骤s2，构建斜距
‑
多普勒方程和椭球方程，并利用构建的所述斜距
‑
多普勒方程和椭球方程，计算所述控制点质量评估文件中的控制点在主影像中的像素坐标；步骤s3，根据各个所述初始dsm的经纬度范围，确定各个所述初始dsm的邻接关系矩阵；步骤s4，基于所述邻接关系矩阵，均匀抽取各个所述初始dsm重叠处的连接点，并计算所述连接点在所述初始dsm中的像素坐标以及与所述初始dsm相邻的影像中的像素坐标；步骤s5，基于所述连接点在所述初始dsm中的像素坐标，确定所述连接点的经相位高程转换之后的高程值；步骤s6，基于所述控制点的像素坐标和所述连接点在所述初始dsm中的像素坐标以及所述连接点的高程，构建最小二乘平差方程，对所述初始dsm进行区域网平差，确定所述初始dsm的误差多项式系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3具体包括以下子步骤：步骤s3.1，构建各个所述初始dsm的初始邻接关系矩阵，所述初始邻接关系矩阵f表达式为：其中，f(i,j)为第i列第j行的初始dsm，g为东西向的初始dsm数量，k为南北向的初始dsm数量；步骤s3.2，对步骤s3.1中构建的初始邻接关系矩阵中的所有初始dsm逐一进行迭代分析，确定各个初始dsm的邻接关系矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s3.2具体包括以下子步骤：步骤s3.2.1，确定位于最西北角的初始dsm，并将该dsm记为f(0,0)；步骤s3.2.2，分别确定与所述最西北角的初始dsm的东向邻接的初始dsm和南向邻接的初始dsm；步骤s3.2.3，依次判断除最西北角初始dsm的其他初始dsm的邻接初始dsm，以确定所有初始dsm的邻接初始dsm，并最终确定初始dsm的邻接关系矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述最西北角的初始dsm f(0,0)的经度范围记为[lons1,lone1]，纬度范围记为[lats1,late1]；将任一其他初始dsm f(i,j)的经度范围记为[lons2,lone2]，纬度范围记为[lats2,late2]；其中，确定与所述最西北角的初始dsm的东向邻接的初始dsm具体包括以下子步骤：
(1)判断任一其他初始dsmf(i,j)与所述最西北角的初始dsmf(0,0)在经度方向是否有重叠，具体包括：如果lons2>lons1，且lons2<lone1，则判定f(i,j)与f(0,0)在经度方向有重叠，并继续执行步骤(2)，否则判定无重叠，即，判定f(i,j)与f(0,0)在东西向无邻接关系，不需要执行下述步骤；(2)计算f(i,j)与f(0,0)的纬度重叠范围；纬度重叠范围表达为lat_com＝min(late2,late1)
‑
max(lats2,lats1)其中，lat_com为纬度方向的重叠范围，min()为求取最小值，max()为求取最大值；(3)判断f(i,j)与f(0,0)是否具备东向邻接关系；具体的，如果lat_com>(late1
‑
lats1)*0.7或者lat_com>(late2
‑
lats2)*0.7，则判定f(i,j)与f(0,0)具备东向邻接关系，并赋值i＝0 1，j＝0，以寻找f(1,0)的东向和南向邻接dsm；否则，判定f(i,j)与f(0,0)不具备东向邻接关系，并确定与所述最西北角的初始dsm的南向邻接的初始dsm。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定与所述最西北角的初始dsm的南向邻接的初始dsm具体包括以下子步骤：(1)判断f(i,j)与f(0,0)在纬度方向是否有重叠，具体包括：如果lats2>lats1，且lats2<late1，则判定f(i,j)与f(0,0)在纬度方向有重叠，并继续执行步骤(2)，否则判定无重叠，即，判定f(i,j)与f(0,0)在南北向无邻接关系，不需要执行下述步骤；(2)计算f(i,j)与f(0,0)的经度重叠范围。经度重叠范围表达为lon_com＝min(lone2,lone1)
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max(lons2,lons1)其中，lon_com为纬度方向的重叠范围，min()为求取最小值，max()为求取最大值；(3)判断f(i,j)与f(0,0)是否具备南向邻接关系；其中，如果lon_com>(lone1
‑
lons1)*0.7或者lon_com>(lone2
‑
lons2)*0.7，则判定f(i,j)与f(0,0)具备南向邻接关系，并赋值i＝0，j＝0 1；否则，判定f(i,j)与f(0,0)不具备南向邻接关系。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4具体包括以下子步骤：步骤s4.1，根据卫星成像时刻的飞行方向确定所述初始dsm在地理编码过程中的镜像变换关系；步骤s4.2，根据通过步骤s3确定的邻接关系矩阵以及通过步骤s4.1确定的镜像变换关系，确定所述连接点在所述初始dsm中的像素坐标，其中，所述连接点包括南向连接点和东向连接点；步骤s4.3，将步骤s4.2获取的南向连接点和东向连接点的像素坐标转换为地理坐标；步骤s4.4，计算步骤s4.3解算的地理坐标在邻接关系矩阵中与所述初始dsm的相邻影像中的像素坐标。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤s5中，最小二乘平差方程的表达式如下：
bx＝l其中，x＝(a
1 b
1 c1…
a
k b
k c
k
)
′
其中，x为控制点的东西方向像素坐标，为第k景初始dsm中的第m
k
个控制点的东西方向像素坐标，为与第一景初始dsm有邻接关系的初始dsm中第m
k
p
k
个连接点的东西方向坐标，为第l个初始dsm中第m
i
p
i
个连接点的东西向坐标，为与第l个初始dsm相邻的初始dsm中第m
i
p
i
个连接点的东西向坐标，y为控制点的南北方向像素坐标，为第k景初始dsm中的第m
k
个控制点的南北方向像素坐标，为与第一景初始dsm有邻接关系的初始dsm中第m
k
p
k
个连接点的南北方向坐标，为第l个初始dsm中第m
i
p
i
个连接点的南北向坐标，为与第l个初始dsm相邻的初始dsm中第m
i
p
i
个连接点的南北向坐标，为第l个初始dsm中第m p个连接点的高程，为与第l个初始dsm相邻的初始dsm中第m p个连接点的高程，m
k
为第k景初始dsm中的控制点数量，k为参与平差的初始dsm影像总数量，p为第p个连接点，p
k
为第k景初始dsm影像中的连接点总数量，ad为与处于最西北角的第一景初始dsm相邻的初始dsm，l为第l景具有连接点的初始dsm，r为第l景初始dsm的邻接初始dsm；(a
k b
k c
k
)为第k景初始dsm的待求多项式参数，为第k景初始dsm的第m个控制点的高程误差。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，上述最小二乘平差方程的最小二乘解为x＝(b
t
b)
‑1b
t
l。

技术总结
本发明公开了一种面向InSAR的初始DSM的区域网平差方法，该方法包括以下步骤：步骤S1，生成初始DSM及附加数据；步骤S2，计算控制点在主影像中的像素坐标；步骤S3，确定各个初始DSM的邻接关系矩阵；步骤S4，均匀抽取各个初始DSM重叠处的连接点，并计算所述连接点在所述初始DSM中的像素坐标以及与所述初始DSM相邻的影像中的像素坐标；步骤S5，确定所述连接点的经相位高程转换之后的高程值；步骤S6，构建最小二乘平差方程，对所述初始DSM进行区域网平差。本发明能够支持业务化InSAR地形测绘过程中，流程化生产的初始DSM产品的精度的进一步提升。升。升。


技术研发人员：李涛 唐新明 陈乾福 周晓青 高小明 张祥 李参海 王怀 禄競 张文君
受保护的技术使用者：自然资源部国土卫星遥感应用中心
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2021/10/19