【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相位解缠，尤其涉及基于泰森多边形的insar相位解缠方法。
技术介绍
1、合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,i nsar)技术作为一种主动的、具有穿透性的微波遥感手段，能够全天时、全天候获取高精度的地球物理参数；如数字高程模型、地表形变和沉降、冰川运动等。由于受到insar成像硬件系统的限制，从已知缠绕相位求取对应绝对相位的过程是一个不适定的逆问题；因此，无法直接得到唯一确定的解缠相位，而必须为其增加额外的观测信息或者约束条件。
2、在itoh条件的约束下，相位解缠被转换为简单的路径积分来实现；可归结为以枝切法为代表的路径跟踪法和以最小二乘法为代表的最小范数法两大类。
3、路径跟踪法包括多种策略，其中branch-cut方法作为经典方法，具有解缠速度快、效率精度高等优点。然而，它在处理残差点密集区域时可能产生“孤岛”现象，导致局部区域解缠效果不佳。针对这一问题，又提出了多种基于branch-cut的改进方法，如质量图引导方法和flynn最小不连续方法等。这些方法通过引入质量图辅助指导枝切线的布设，从而更有效地避开低质量区域进行解缠，减少误差的全局传递。随后利用洪水扩散模型、蚁群算法等连接枝切线，使枝切线总长最短，以提高解缠的精度和效率。质量图法依赖于准确的质量图来指导解缠路径，避免了依赖于枝切线对像素点进行积分的局限性。
4、最小范数方法将相位解缠问题转化为导数最小问题，通过构建缠绕相位导数和解缠相位导数之间的
5、如何在大量噪声的影响下，正确进行相位解缠，是业内亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了降低数据质量较差的区域对解缠过程的影响，并进一步提高相位解缠的效率，而提出的基于泰森多边形的insar相位解缠方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、基于泰森多边形的insar相位解缠方法，包括以下步骤：
4、s1、根据相干性系数阈值选取相位，构成高质量相位集合；
5、s2、根据高质量相位的实际分布情况，利用凝聚型层次聚类的方法进行簇间泰森多边形的生成，再逐类生成簇内泰森多边形；
6、s3、识别所建泰森多边形中的残差点，把枝切线布设问题转换为运筹学指派问题，并应用目标值子矩阵法求解，生成枝切线；
7、s4、通过路径积分的方法得到解缠结果。
8、优选的，在步骤s1中：
9、设定相干性系数阈值α，提取干涉图中的高质量相位集合；
10、c(i,j)≥α(1)；
11、式中，c(i,j)为干涉图(i,j)处的相干性系数值；
12、满足式(1)的干涉相位构成集合s；
13、s＝{s1,s2,l,sh}(2)。
14、优选的，在步骤s2中：
15、将s内的相位作为初始类，不断合并距离最近的两个类，并更新簇间距离矩阵，终止条件根据先验信息设定；
16、簇间距离定义如下：
17、
18、式中，ui,uj为当前簇，m为相位数；
19、初始多边形为包括每个簇的最大多边形；连接每个簇内相邻相位点直线，并作其中垂线，每个多边形顶点即为中垂线的交点；
20、泰森多边形记为
21、πi＝{q∈r2|d(q,si)≤d(q,sj),j∈{1,…,n},j≠i}(4)；
22、式中，d(q,si)是点q和si之间的欧几里得距离。
23、优选的，在步骤s3中：
24、枝切线两端应为一正一负两残差点，同时符合最短原则；根据这一布设方式建立指派模型
25、
26、式中，z为目标函数；y为n维系数方阵；x为n维费用方阵；
27、方阵y被设计为每一行或列中仅有一个元素1，其余均为0；
28、将费用方阵x定为两相异残差点的闵可夫斯基距离；
29、闵可夫斯基距离定义如下
30、
31、优选的，在步骤s3中，还包括，采用目标值子矩阵法进行求解；
32、在费用矩阵x中任意一行，选取该行中最小值作为一条枝切线布设结果；该位置元素记为a11，其对应余子阵为a11；再取a11中任一行中的最小值，记为a12，作为一条枝切线的布设结果，余子阵记为a12；
33、循环往复，直至完成最后一对残差点被连接，枝切线布设完成，并计算总费用
34、
35、具体布设方式为
36、
37、式中，空白处元素均为0；
38、第二种布设方式同样以费用矩阵x任一行最小元素出发，但该次布设方式选取最小元素应避开第一种布设方式所选元素；
39、重复计算步骤，完成枝切线布设，总费用为
40、
41、具体布设方式为
42、
43、式中，空白处元素均为0；
44、最后一共得到n种布设方式，第n种布设方式的总费用为
45、
46、具体布设方式为
47、
48、式中，空白处元素均为0；
49、比较n种布设方式的总费用，并以此来确定枝切线的最终布设方式
50、z＝min{z1,z2,l,zn}(13)。
51、优选的，在步骤s4中：
52、根据枝切线的布设位置，在泰森多边形中对干涉相位进行简单的路径积分，求得高质量区域的解缠相位。
53、优选的，在步骤s4中，还包括：
54、剩余相位的解缠结果由高质量区域解缠结果出发进行路径积分，相位解缠结束。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于泰森多边形的InSAR相位解缠方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于泰森多边形的InSAR相位解缠方法，其特征在于，在步骤S1中：
3.根据权利要求2所述的基于泰森多边形的InSAR相位解缠方法，其特征在于，在步骤S2中：
4.根据权利要求3所述的基于泰森多边形的InSAR相位解缠方法，其特征在于，在步骤S3中：
5.根据权利要求4所述的基于泰森多边形的InSAR相位解缠方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括，采用目标值子矩阵法进行求解：
6.根据权利要求5所述的基于泰森多边形的InSAR相位解缠方法，其特征在于，在步骤S4中：
7.根据权利要求6所述的基于泰森多边形的InSAR相位解缠方法，其特征在于，在步骤S4中，还包括：
【技术特征摘要】
1.基于泰森多边形的insar相位解缠方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于泰森多边形的insar相位解缠方法，其特征在于，在步骤s1中：
3.根据权利要求2所述的基于泰森多边形的insar相位解缠方法，其特征在于，在步骤s2中：
4.根据权利要求3所述的基于泰森多边形的insar相位解缠方法，其特征在于，在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，杨世纪，苗长伟，刘俊国，刘文锴，刘先林，李葛爽，王文才，刘敏，李林，牛小桃，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。