时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究

李永生; 张景发; 李振洪; 姜文亮; 罗毅; 赵勇

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时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究

李永生, 张景发, 李振洪, 姜文亮, 罗毅, 赵勇

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李永生, 张景发, 李振洪, 姜文亮, 罗毅, 赵勇. 时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1199-1203.

引用本文:

李永生, 张景发, 李振洪, 姜文亮, 罗毅, 赵勇. 时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1199-1203.

LI　Yongsheng, ZHANG　Jingfa, LI　Zhenhong, JIANG　Wenliang, LUO　Yi, ZHAO　Yong. Detection　and　Correction　of 　Phase　Unwrappin g　Errors 　in 　InSAR Time 　Series　Analysis 　with　Discrete　Coherent　Points[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(10): 1199-1203.

Citation:

LI　Yongsheng, ZHANG　Jingfa, LI　Zhenhong, JIANG　Wenliang, LUO　Yi, ZHAO　Yong. Detection　and　Correction　of 　Phase　Unwrappin g　Errors 　in 　InSAR Time 　Series　Analysis 　with　Discrete　Coherent　Points[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(10): 1199-1203.

时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究

¹中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085;² 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080;³ 英国纽卡斯尔大学土木工程与地球科学学院英国纽卡斯尔NE1 7RU;⁴ 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京100101

基金项目: 国家自然科学基金资助项目41204004 中央级公益性科研院所基本科研业务专项资助项目ZDJ2013－22 爱丁堡皇家协会与国家自然科学基金联合资助项目443570 国家科技部欧洲空间局龙计划三期资助项目10607

详细信息

作者简介:
李永生博士生现主要从事InSAR处理研究

中图分类号: P237．3

Detection　and　Correction　of 　Phase　Unwrappin g　Errors 　in 　InSAR Time 　Series　Analysis 　with　Discrete　Coherent　Points

¹Key Laboratory of Crustal DynamicsInstitute of Crustal DynamicsChina Earthquake AdministrationBei jin g 100085China;² Institute of Engineerin g MechanicsChina Earthquake AdministrationHarbin 150080China;³ School of Civil Engineerin g and GeosciencesNewcastle UniversityNewcastle Upon Tyne NE¹7RUUK;⁴ Sino pec Research Institute of Petroleum Engineerin gBei jin g 10010¹China

摘要: 提出了一种基于三角形闭合环残差的离散相干点解缠相位误差检测与校正算法该算法能有效提高离散相干点解缠相位的精度以沧州市沿海地区为实验区域利用2008 2010年18景ENVISAT　ASAR数据进行InSAR时序分析对解缠相位跳变误差进行检测和校正并对比校正前后时序分析结果的精度实验结果显示解缠相位一致性检查和误差校正可以有效改正解缠干涉图中的主要相位跳变误差与改正前相比1.离散点时序累积形变特征的时间连贯性更强减少了很多突跳 2.增加了有效相干点实验区内有效相干点个数由68　000个增加到186　400个3. 两个验证点累积形变量的RMS值分别降低了8．1mm和13．2mm证明了该方法的有效性
- 干涉测量时序分析 /
- 相位解缠误差 /
- 相位一致性 /
- 闭环残差
Abstract: Due　to 　temporal 　and　spatial 　decorrelation　and　other 　noisethe 　inte ger－cycle 　jumps　alwa ys appear 　in 　the　unwrapped　phase．It 　is　well　known　that 　phase　unwrapping　errors 　re present 　one　of 　the major 　limitations 　of 　Interferometric　SARInSAR．A　phase　closure　method　is 　presented 　to　detect 　and correct 　phase　unwrapping　errors 　for 　discrete 　coherent 　points 　in 　InSAR　time 　series 　anal ysis．Its 　appli cation 　to　ENVISAT　Advanced　Synthetic　Aperture　RadarASARdata　over 　the 　coastal 　zone 　of 　Cangzhou Hebei　Province　showed　a　si gnificant 　improvement 　in 　the 　InSAR　time 　series 　results with　the number　of 　valid　coherent 　pixels 　increasing　from 68　000to　186　400and　the 　root　mean　square RMS decreasing　from　13．1mm　to 　5．3mm　and　17．5mm　to 　4．3mm　for 　two　deforming　areas 　res pectivel y
- InSAR　time 　series 　anal ysis /
- phase　unwrapping　error /
- phase 　inconsistenc y /
- phase　closure residuals

[1]	姚永祥, 张永军, 万一, 刘欣怡, 郭浩宇. 顾及各向异性加权力矩与绝对相位方向的异源影像匹配 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(11): 1727-1736. doi: 10.13203/j.whugis20200702
[2]	余洁, 王少华, 焦帅, 朱琳, 常占强, 陈蜜. 时空三维相位解缠算法改进研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(9): 1355-1362. doi: 10.13203/j.whugis20170414
[3]	罗海滨, 何秀凤. GPS控制点辅助InSAR相位解缠算法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(5): 630-636. doi: 10.13203/j.whugis20140956
[4]	钟何平, 田振, 吴浩然, 徐魁, 唐劲松. 非递归最小不连续相位解缠算法及其优化方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(10): 1411-1416. doi: 10.13203/j.whugis20150785
[5]	叶沅鑫, 慎利, 陈敏, 王继成. 局部相位特征描述的多源遥感影像自动匹配 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(9): 1278-1284. doi: 10.13203/j.whugis20150576
[6]	钟何平, 周萌, 唐劲松. 一种分区域的复合相位解缠算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(12): 1671-1676. doi: 10.13203/j.whugis20140801
[7]	钟何平, 张森, 田振, 唐劲松. 异构环境下的快速质量引导相位解缠算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(6): 756-760. doi: 10.13203/j.whugis20130518
[8]	李明, 李德仁, 范登科, 郭炳轩. 利用PC-SIFT的多源光学卫星影像自动配准方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(1): 64-70.
[9]	钟何平, 唐劲松, 张森, 陈鸣. 利用量化质量图和优先队列的快速相位解缠算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(3): 342-345.
[10]	杨叶涛, 龚健雅, 王迎迎, 曾又枝. 遥感时空不一致性对城市景观格局动态分析影响 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(8): 974-977.
[11]	唐远彬, 张丰, 刘仁义, 刘南. 一种维护线状地物基本单元属性逻辑一致性的平差方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(7): 853-856.
[12]	张红敏, 靳国旺, 徐青, 秦志远. 利用差分滤波进行多基线InSAR相位解缠 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1030-1034.
[13]	王丽娟, 蒋厚军, 达汉桥, 廖明生. 统计费用网络流相位解缠并行处理 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(9): 1061-1064.
[14]	刘国林, 郝华东, 陶秋香. 卡尔曼滤波相位解缠及其与其他方法的对比分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(10): 1174-1178.
[15]	魏娜, 施闯, 李敏, 邹蓉. IGS产品的一致性分析及评价 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1363-1367.
[16]	朱元泓, 王利婕, 张旭亮. 保证阶调一致性的正确晒版范围的分析方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(11): 1008-1011.
[17]	许才军, 王华. InSAR相位解缠算法比较及误差分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(1): 67-71.
[18]	詹总谦, 钱俊, 舒宁. 基于区域分割和编码的相位解缠方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(3): 316-320.
[19]	陶本藻. 关于平差残差和单位权中误差的统计分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(5): 409-413.
[20]	王建国. 主分量分析与数学模型扭曲法一致性的研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1988, 13(2): 1-10.

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时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究

¹中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085;² 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080;³ 英国纽卡斯尔大学土木工程与地球科学学院英国纽卡斯尔NE1 7RU;⁴ 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京100101

作者简介:
李永生博士生现主要从事InSAR处理研究

收稿日期: 2013-04-07
刊出日期: 2014-10-05

中图分类号: P237．3

关键词:

摘要: 提出了一种基于三角形闭合环残差的离散相干点解缠相位误差检测与校正算法该算法能有效提高离散相干点解缠相位的精度以沧州市沿海地区为实验区域利用2008 2010年18景ENVISAT　ASAR数据进行InSAR时序分析对解缠相位跳变误差进行检测和校正并对比校正前后时序分析结果的精度实验结果显示解缠相位一致性检查和误差校正可以有效改正解缠干涉图中的主要相位跳变误差与改正前相比1.离散点时序累积形变特征的时间连贯性更强减少了很多突跳 2.增加了有效相干点实验区内有效相干点个数由68　000个增加到186　400个3. 两个验证点累积形变量的RMS值分别降低了8．1mm和13．2mm证明了该方法的有效性

English Abstract

Detection　and　Correction　of 　Phase　Unwrappin g　Errors 　in 　InSAR Time 　Series　Analysis 　with　Discrete　Coherent　Points

¹Key Laboratory of Crustal DynamicsInstitute of Crustal DynamicsChina Earthquake AdministrationBei jin g 100085China;² Institute of Engineerin g MechanicsChina Earthquake AdministrationHarbin 150080China;³ School of Civil Engineerin g and GeosciencesNewcastle UniversityNewcastle Upon Tyne NE¹7RUUK;⁴ Sino pec Research Institute of Petroleum Engineerin gBei jin g 10010¹China

Received Date: 2013-04-07
Publish Date: 2014-10-05

Keywords:

Abstract: Due　to 　temporal 　and　spatial 　decorrelation　and　other 　noisethe 　inte ger－cycle 　jumps　alwa ys appear 　in 　the　unwrapped　phase．It 　is　well　known　that 　phase　unwrapping　errors 　re present 　one　of 　the major 　limitations 　of 　Interferometric　SARInSAR．A　phase　closure　method　is 　presented 　to　detect 　and correct 　phase　unwrapping　errors 　for 　discrete 　coherent 　points 　in 　InSAR　time 　series 　anal ysis．Its 　appli cation 　to　ENVISAT　Advanced　Synthetic　Aperture　RadarASARdata　over 　the 　coastal 　zone 　of 　Cangzhou Hebei　Province　showed　a　si gnificant 　improvement 　in 　the 　InSAR　time 　series 　results with　the number　of 　valid　coherent 　pixels 　increasing　from 68　000to　186　400and　the 　root　mean　square RMS decreasing　from　13．1mm　to 　5．3mm　and　17．5mm　to 　4．3mm　for 　two　deforming　areas 　res pectivel y

李永生, 张景发, 李振洪, 姜文亮, 罗毅, 赵勇. 时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1199-1203.

引用本文:

李永生, 张景发, 李振洪, 姜文亮, 罗毅, 赵勇. 时序InSAR离散相干点相位解缠误差检查与校正方法研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1199-1203.

Citation:

LI　Yongsheng, ZHANG　Jingfa, LI　Zhenhong, JIANG　Wenliang, LUO　Yi, ZHAO　Yong. Detection　and　Correction　of 　Phase　Unwrappin g　Errors 　in 　InSAR Time 　Series　Analysis 　with　Discrete　Coherent　Points[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(10): 1199-1203.