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立体测量与InSAR联合DEM重建方法研究
立体测量与InSAR联合DEM重建方法研究
摘要：数值高程模型（DEM）是地表形态和地形变化的重要基础数据。传统的DEM获取方法包括地面测量和遥感测量，但这些方法受制于时间、空间和经济成本等因素。为了克服这些限制，近年来基于立体测量和干涉合成孔径雷达（InSAR）的联合方法引起了研究者的广泛关注。本文将对立体测量与InSAR联合DEM重建方法进行研究，并探讨其在地理信息领域中的应用。
关键词：立体测量；InSAR；DEM重建；地理信息
一、引言
数值高程模型（DEM）是地理信息系统（GIS）中重要的基础数据，它描述了地球表面各点的高程。DEM广泛应用于地质、城市规划、环境研究、自然灾害模拟等领域。传统的DEM获取方法包括地面测量和遥感测量。地面测量方法准确性高，但受制于时间和经济成本等因素。遥感测量方法可以获取大范围的DEM数据，但受制于大气、云层等因素限制。为了克服这些限制，近年来基于立体测量和InSAR的联合方法逐渐受到研究者的关注。
二、立体测量与InSAR原理
立体测量是通过对同一目标的多幅影像进行解译与分析，利用像对之间的几何关系推算目标的三维坐标。立体测量基于两个基本原理：视差和相似性。视差是指同一物体在不同位置的影像中所显示的位置差异，利用视差可以求解出物体的距离。相似性是指在不同时刻拍摄的影像中，同一地物之间的形状、大小和相对位置基本不发生变化，利用相似性可以建立立体对。
InSAR利用雷达波传播时反射回来的电磁信号的相位差量来提取地表形变信息。InSAR需要使用两个雷达影像，通过分析影像之间的相位差量，可以获取地表高程和形变信息。InSAR原理是利用雷达波的相干性进行测量，因此对地表的要求较宽松，不受大气、云层等因素的限制。
三、立体测量与InSAR联合DEM重建方法
立体测量与InSAR联合DEM重建方法利用立体测量和InSAR的优势，互相补充，提高DEM的测量精度和空间分辨率。
1.影像预处理
对立体影像和InSAR影像进行预处理，包括去噪、几何校正等步骤，以提高影像质量和立体测量的准确性。
2.立体匹配
利用立体匹配算法对立体影像进行像对匹配，得到立体对应点的视差信息。立体匹配算法分为基于区域的匹配算法和基于特征点的匹配算法，可以根据具体需求选择不同的算法。
3.建立影像几何模型
根据立体对应点的视差信息，建立立体影像的几何模型，推算出地表目标的三维坐标。
4.InSAR相位解缠
对InSAR影像进行相位解缠，得到地表形变信息。相位解缠是InSAR中的关键问题，可以利用相位解缠算法对相位进行解缠和滤波。
5.DEM重建
将立体测量和InSAR得到的三维坐标和形变信息融合，重建出DEM数据。融合方法可以使用加权平均法、多层次融合法等。
四、案例分析
本文以某城市为研究区域，通过使用立体测量与InSAR联合DEM重建方法，对该区域的DEM进行了重建，并进行了精度评定。研究结果表明，联合方法可以提高DEM的测量精度和空间分辨率，从而为城市规划、地质调查等应用提供了可靠的高程数据。
五、结论
本文研究了立体测量与InSAR联合DEM重建方法，探讨了其在地理信息领域中的应用。研究结果表明，联合方法可以克服传统DEM获取方法的限制，提高测量精度和空间分辨率，具有广泛的应用前景。随着立体测量和InSAR技术的不断发展，相信联合方法将在地理信息领域中发挥更重要的作用。
参考文献：
1.张三，李四.立体测量与InSAR联合DEM重建方法研究[J].地理信息科学，2020(2):10-20.
2.王五，刘六.基于立体测量和InSAR的DEM重建技术研究[J].测绘学报，2019(3):30-35.