永久散射体差分干涉测量技术中SAR影像精配准的一种新方法

陶秋香，刘国林

山东科技大学测绘科学与工程学院，山东青岛266510

1 引 言

永久散射体差分干涉测量（permanent scatterers synthetic aperture radar interferometry，PS InSAR）技术是基于覆盖同一研究区的多幅SAR影像的时序差分干涉处理过程，需要选取其中一幅作为唯一公共主影像，其余所有影像均作为辅影像，分别配准并采样到主影像空间，与主影像进行差分干涉处理得到多幅时序差分干涉图来获取地表形变信息［1－3］。现有SAR影像精配准方法有很多，常用的有基于灰度（或幅度）的相干系数法、最大频谱法和基于相位差影像的平均波动（扰动）函数法，这几种方法的配准效果在不同程度上都受到SAR影像对相干性的影响。对于相干性较低的SAR影像对，利用上述几种常用方法有可能无法进行配准或精度达不到要求［4－7］。在PS InSAR处理中，由于选取的一些时序SAR影像对的时间基线、空间基线或多普勒质心频率基线较长，使去相关程度过高而使相应相干性降低，从而使常用配准方法的配准精度较低，甚至配准失败，以致无法生成干涉图，或生成的干涉图质量降低［8－10］。针对这一问题，本文提出一种新的基于加权最小二乘的低相干SAR影像对配准方法，该方法的基本思想是借助一幅与主、辅影像相干性都较高的第3幅影像来完成低相干SAR影像对的初步配准，然后用一个高阶多项式拟合主、辅影像上控制点和同名点间的坐标映射关系，并利用加权最小二乘法求解实现低相干SAR影像对的高精度亚像素级配准。最后结合具体SAR数据进行试验，从理论分析和数据试验两个方面验证该方法的可行性和可靠性。……