专利名称：基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于雷达干涉 测量技术领域，尤其是涉及一种基于I nSAR影像的垂直 地物定位误差纠正系统。
背景技术：
InSARdnterferometric Synthetic Aperture Radar ；简称干涉雷达测量)技术 源于美国，在欧美发达国家得到不断完善与成熟，其应用领域也得到不断推广。对于InSAR 技术发达的国家，如美国和德国的空间信息化产业技术公司，已将实用化的机载高分辨率 InSAR技术作为一种新的、先进的技术手段，用于地形测绘、森林测量、资源调查和环境制 图、地质环境和灾害监测等方面，并且随着这一技术的快速发展，新的应用领域还在逐步拓 觅ο雷达干涉测量(InSAR)技术，经过近二十年的研究，其理论日臻成熟，实际使用过 程中，雷达干涉测量具有以下优点第一、不依赖于太阳光，而是利用自身发射的电磁波进 行测量，因此可以全天时工作；第二、除了能穿云破雾之外，还不受天气因素的影响，因此可 以全天候工作；第三、雷达干涉测量可以直接获取地形的高程信息。因而，现如今雷达干涉 测量(InSAR)技术的应用领域也得到不断推广。许多欧美国家已将实用化的机载高分辨率 InSAR技术作为一种新的、先进的技术手段，用于地形测绘、森林测量、资源调查和环境制 图、地质环境和灾害监测等方面，而我国也在近几年开展了机载高分辨率InSAR技术，在地 形测绘方面的应用研究。但实际进行测量时，雷达干涉测量(InSAR)技术也存在一些不足，结合图1，由于 单片InSAR影像特殊的侧视成像机理，对于高出地表的垂直地物，则产生顶底位移现象，即 雷达波束到顶部A的时间比到底部B的时间短，因而顶部影像a先被记录，底部影像b后被 记录，因此顶部影像a和底部影像b的位置在单片InSAR影像中不是在同一位置上(但实 际情况是正射投影A和B两点应为同一点)，则在单片InSAR影像中产生了量为ΔΓ(其中 Ar = Δ h/tan η, AR= Δ h/cos η，η为机载InSAR系统的入射角)的定位误差，因而单 片InSAR影像中对垂直地物进行测量时，存在定位误差。其次，由于在单片InSAR影像中， 垂直地物顶部的影像往往因未遮挡而多呈现为突出的高亮点，而底部的影像由于遮挡而不 易定位。因此，基于单片InSAR影像垂直地物的采集，可以通过采集其顶部位置，经过误差 改正，达到底部定位的目的。目前，我国采用的数据采集系统主要是全数字航空摄影测量系统，该系统主要适 应于立体像对的数据采集，不适合基于单片InSAR影像采集，而且对于垂直地物的定位误 差也无法改正。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于 InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好、实用价值高，能有效解决现有单片InSAR影像上因地物高度产生的垂直地物定位误 差问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种基于InSAR影像的垂 直地物定位误差纠正系统，其特征在于包括用于输入机载InSAR系统的测量参数与需采 集垂直地物的高度数据Ah的数据输入装置、对所述机载InSAR系统所测得的所述垂直地 物的实际测量数据进行分析且自动调取并记录所述垂直地物顶部的实测位置坐标数据的 数据处理器、根据高度数据Ah与所述机载InSAR系统测量参数中的入射角η且利用公式 Ar= Ah/tan η计算得出所述垂直地物因高度引起的顶部平面偏移量ΔΓ的偏移量计算 模块、根据计算得出的顶部平面偏移量Δr对所述垂直地物顶部的实测位置坐标数据进行 纠正的误差纠正模块和与数据处理器相接的显示单元，所述数据输入装置、偏移量计算模 块和误差纠正模块均与数据处理器相接。上述基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其特征是还包括与数据处 理器相接的数据存储单元。上述基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其特征是所述数据输入装 置为控制键盘或数据接口设备。上述基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其特征是所述数据接口设 备为USB接口。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、设计合理、电路接线方便且投入成本低。2、实现方便，不需对现有的InSAR数据采集系统作任何改变，只需将本实用新型 附加在现有InSAR数据采集系统的基础上，即可实现对单片InSAR影像中的垂直地物定位 误差进行准确纠正的目的。3、使用操作简便，工作量少，实际操作过程中，只需通过数据输入装置输入机载 InSAR系统的测量参数与需采集垂直地物的高度数据Ah即可，之后本实用新型的数据处 理器会自动调用偏移量计算模块和误差纠正模块对所输入数据进行综合分析处理，并自动 完成对垂直地物的定位误差进行纠正的目的。4、使用效果好且实用价值高，纠正后的测量数据准确，能简便且较准确地纠正因 地物高度产生的垂直地物的定位误差，其能有效解决现有单片InSAR影像上所存在的垂直 地物定位误差问题。因而本实用新型在实现快速、准确采集具有垂直高度地物地面坐标的 同时，能有效提高机载InSAR系统的成图精度和效率，实现了机载InSAR系统单片InSAR影 像的采集，通过本实用新型可以形成基于单片InSAR影像数据采集的技术规范，促进InSAR 技术的业务化运行。综上所述，本实用新型设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好、实用价 值高，能有效解决现有单片InSAR影像上因地物高度产生的垂直地物定位误差问题。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为采用机载InSAR系统对垂直地物进行实际测量时的侧视成像原理示意图。 图2为本实用新型的工作原理框图。[0020]附图标记说明1-数据输入装置；2-数据处理器；3-偏移量计算模块；4-显示单元； 5-误差纠正模块；6-数据存储单元。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型包括用于输入机载InSAR系统的测量参数与需采集垂直地物的高度数据Ah的数据输入装置1、对所述机载InSAR系统所测得的所述垂直地物的实 际测量数据进行分析且自动调取并记录所述垂直地物顶部的实测位置坐标数据的数据处 理器2、根据高度数据Ah与所述机载InSAR系统测量参数中的入射角η且利用公式ΔΓ =Ah/tan η计算得出所述垂直地物因高度引起的顶部平面偏移量Ar的偏移量计算模块 3、根据计算得出的顶部平面偏移量Ar对所述垂直地物顶部的实测位置坐标数据进行纠 正的误差纠正模块5和与数据处理器2相接的显示单元4，所述数据输入装置1、偏移量计 算模块3和误差纠正模块5均与数据处理器2相接。同时，本实用新型还包括与数据处理器2相接的数据存储单元6。本实施例中，所 述数据输入装置1为控制键盘或数据接口设备。实际使用过程中，所述数据接口设备为USB 接口，同时也可选用其它类型的数据接口设备。实际使用过程中，只需通过数据输入装置1输入机载InSAR系统的测量参数(如 对所述垂直地物进行测量时的入射角n)和需采集地物的高度数据Ah，之后数据处理器 2便利用所述机载InSAR系统测量得到的单片InSAR影像采集所述垂直地物顶部的位置坐 标，同时偏移量计算模块3利用公式Ar= Ah/tann计算得出该垂直地物因高度引起的 顶部平面偏移量ΔΓ，随后误差纠正模块5根据计算得出的顶部平面偏移量ΔΓ对该垂直地 物顶部的位置坐标进行纠正，并将纠正后的位置坐标同步存储至数据存储单元6内，同时 通过显示单元4对纠正后的位置坐标进行同步、直观显示。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其特征在于包括用于输入机 载InSAR系统的测量参数与需采集垂直地物的高度数据Ah的数据输入装置(1)、对所述 机载InSAR系统所测得的所述垂直地物的实际测量数据进行分析且自动调取并记录所述 垂直地物顶部的实测位置坐标数据的数据处理器(2)、根据高度数据Ah与所述机载InSAR 系统测量参数中的入射角η且利用公式ΔΓ = Ah/tann计算得出所述垂直地物因高度 引起的顶部平面偏移量△!·的偏移量计算模块(3)、根据计算得出的顶部平面偏移量Ar对 所述垂直地物顶部的实测位置坐标数据进行纠正的误差纠正模块(5)和与数据处理器(2) 相接的显示单元(4)，所述数据输入装置(1)、偏移量计算模块(3)和误差纠正模块(5)均 与数据处理器(2)相接。
2.按照权利要求1所述的基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其特征在于 还包括与数据处理器(2)相接的数据存储单元(6)。
3.按照权利要求1或2所述的基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其特征 在于所述数据输入装置(1)为控制键盘或数据接口设备。
4.按照权利要求3所述的基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，其特征在于 所述数据接口设备为USB接口。
专利摘要本实用新型公开了一种基于InSAR影像的垂直地物定位误差纠正系统，包括用于输入机载InSAR系统所测量的需采集垂直地物的实际测量数据与高度数据Δh的数据输入装置、对垂直地物的实际测量数据进行分析且自动调取并记录垂直地物顶部的实测位置坐标数据的数据处理器、根据高度数据Δh与所述机载I nSAR系统实际测量时的入射角η计算得出垂直地物因高度引起的顶部平面偏移量Δr的偏移量计算模块、根据计算得出的顶部平面偏移量Δr对垂直地物顶部实测位置坐标数据进行纠正的误差纠正模块和与数据处理器相接的显示单元。本实用新型设计合理、操作简便且使用效果好、实用价值高，能解决现有单片InSAR影像上因地物高度产生的垂直地物定位误差问题。
文档编号G01S7/02GK201837717SQ20102058045
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者刘敏, 白志刚, 苗小利, 谭克龙 申请人:西安煤航信息产业有限公司