融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法

技术领域

本发明涉及地面沉降动态监测方法，更具体地说是指融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法。

背景技术

地面沉降已成为我国部分城市重大环境地质灾害之一，现今国内的城市沉降监测手段主要是以水准测量、GPS(全球定位系统，Global Positioning System)等单点测量为主，由于观测站点个数受到限制，获取的观测资料只能反映局部沉降监测信息，无法从整体上对观测区进行监测。近年来，InSAR(干涉雷达，Interferometric Synthetic ApertureRadar)技术由于其全天时、全天候、大范围和高时空分辨率的特点而被应用于各种地表形变监测工作中，InSAR技术能够在较大面积的范围区域内进行微小形变的研究，且不需要人员进入现场进行实地测量，但容易受到时间、空间失相干影响以及大气效应的干扰，有时无法满足监测城市地表缓慢形变时的精度要求，因此，如何综合利用精密水准测量数据与InSAR可靠沉降值进行融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测成为当前研究的热点。

为实现精密水准测量数据与InSAR可靠沉降数据的综合利用，首先要得到InSAR可靠沉降观测值，目前使用较为广泛的差分干涉测量技术的处理方法有二轨法、三轨法和四轨法，如何从差分干涉测量成果中，基于城市不透水层数据校正，获取可靠的沉降观测值，成为当下的研究热点和难点；建立地面水准沉降观测数据的预测模型，并建立基与可靠沉降观测值的校正模型，实现点面结合的沉降观测值校正与融合，进行插值计算生成城市沉降等值线图，是目前InSAR技术应用于融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测中的问题和难点；综上所述，现有的InSAR技术虽然能够实现城市面域范围内的地面沉降监测，但是仍存在时间、空间失相干影响以及大气效应的干扰等问题，可靠性低。

因此，有必要设计一种新的方法，实现城市大范围面域的地面沉降动态监测，提高InSAR沉降观测值的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法，包括：

获取两期InSAR影像；

对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图；

在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值；

利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值；

对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果；

根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图。

其进一步技术方案为：所述对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图，包括：

匹配覆盖同一地区的两期InSAR影像的对应像元，以得到配准结果；

将配准结果内的像元的复数进行共轭相称，以得到干涉图。

其进一步技术方案为：所述在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值，包括：

根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合；

对所述干涉图组合去除用外部DEM模拟的地形起伏的相位，以得到差分干涉图；

基于最小费用流法对所述差分干涉图进行缠绕相位的解缠处理，以得到绝对干涉相位；

利用SVD反演算法获取地表形变参数；

利用InSAR主影像卫星轨道数据和外部DEM数据计算R-D坐标系和地理坐标系的映射关系，将两期InSAR影像数据转换到地理坐标系，以得到可靠沉降观测值。

其进一步技术方案为：所述根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合，包括：

根据所述干涉图计算局部坡度以及干涉相位的平均值；

计算所述干涉图的功率谱，依据功率谱设计滤波器，根据小基线对组合原则对所述干涉图进行滤波，形成干涉图组合。

其进一步技术方案为：所述利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值，包括：

制定衡量指标；

基于已知精密观测沉降站点的精密水准沉降测量结果，采用引入地理空间权重矩阵的GM(1，3)预测模型计算未知沉降站点沉降量；

获取目标区域高程变化的干涉影像，将水准测量中选取的水准点通过克里金差值方法生成高程变化的影像，并将目标区域高程变化的干涉影像与生成的高程变化的影像进行叠加和相减，得到处理结果；

采用指数模型对所述处理结果进行回归分析和拟合，以得到改正模型；

利用改正模型对所述可靠沉降观测值进行改正，以得到融合沉降观测值。

其进一步技术方案为：所述对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果，包括：

利用反距离加权平均法、克里金和样条函数中至少一种方法对所述融合沉降观测值进行空间插值计算，以得到计算结果。

其进一步技术方案为：所述根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图，包括：

对所述计算结果进行采样，以得到采样结果；

对所述采样结果进行提取高程信息，且采用克里金插值对提取高程信息的特征点进行插值处理，以得到栅格数据；

根据所述栅格数据生成等值线，以形成城市地面沉降等值线图。

本发明还提供了融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置，包括：

影像获取单元，用于获取两期InSAR影像；

沉降计算单元，用于对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图；

叠加单元，用于在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值；

改正单元，用于利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值；

插值计算单元，用于对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果；

等值线图生成单元，用于根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图。

本发明还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。

本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述的方法。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图，并叠加城市不透水面层的数据，且基于融合精密水准与可靠沉降观测值的融合改正，并经过联合插值计算，再生成城市地面沉降等值线图，实现城市大范围面域的地面沉降动态监测，提高InSAR沉降观测值的可靠性。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的子流程示意图；

图4为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的子流程示意图；

图5为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的子流程示意图；

图6为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的子流程示意图；

图7为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的子流程示意图；

图8为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置的示意性框图；

图9为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置的沉降计算单元的示意性框图；

图10为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置的叠加单元的示意性框图；

图11为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置的干涉滤波子单元的示意性框图；

图12为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置的改正单元的示意性框图；

图13为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置的等值线图生成单元的示意性框图；

图14为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的应用场景示意图。图2为本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的示意性流程图。该融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法应用于服务器中。该服务器与终端进行数据交互，通过基于大范围城市面域地面沉降监测需求出发，采用叠加城市不透水层数据的InSAR影像差分干涉测量计算可靠沉降观测值，在与精密水准沉降结果进行融合改正的基础上，经过联合插值结算生成城市地面沉降等值线图，并将生成的图发送至终端显示。

图2是本发明实施例提供的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括以下步骤S110至S160。

S110、获取两期InSAR影像。

在本实施例中，两期InSAR影像指的是覆盖同一地区的两幅InSAR影像。

S120、对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图。

在本实施例中，干涉图是指使用ENVI软件对覆盖同一地区的两幅InSAR影像进行沉降分析处理所获得目标区域高程变化的干涉影像。干涉图主要是指覆盖城市全域范围的连续面域的地面沉降数据。

在一实施例中，请参阅图3，上述的步骤S120可包括步骤S121～S122。

S121、匹配覆盖同一地区的两期InSAR影像的对应像元，以得到配准结果。

在本实施例中，配准结果是指覆盖同一地区的两期InSAR影像的对应像元进行精确匹配后形成的结果。

具体地，覆盖同一地区的两期InSAR影像配准通过平移和旋转，将覆盖同一地区的两幅InSAR影像的对应像元进行精确匹配。

S122、将配准结果内的像元的复数进行共轭相称，以得到干涉图。

具体地，将主副的InSAR影像对应像元的复数进行共轭相称得到干涉图。这里的主副InSAR影像可以是任一期为主，另一期为副。

S130、在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值。

在本实施例中，可靠沉降观测值是指在干涉图的基础上将城市不透水面层进行叠加后所得到的覆盖城市全域范围的连续面域的地面沉降数据。

利用城市不透水面层的叠加计算，提高了InSAR差分干涉沉降计算结果的可靠性。

在本实施例中，城市不透水层采用的遥感影像DEM分辨率为30米，选取的城市不透水层地物的类型为路面、屋顶、水泥空地等地物。

在本实施例中，原始数据是海盐地区第一组数据160202(指2016年2月2日，以下类推)、160601、160918、161210和第二组数据150408、150502、150701、150725、150812、150911、151005、151116、160109、160202时相的DInSAR数据进行沉降监测对比分析。使用ENVI软件对数据进行沉降分析处理，获得目标区域高程变化的干涉影像。

在一实施例中，请参阅图4，上述的步骤S130可包括步骤S131～S135。

S131、根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合。

在本实施例中，小基线对组合原则是指较小的时间基线阈值和垂直基线距阈值进行组合成对的原则。干涉图组合是指干涉图根据小基线对组合原则进行滤波所得到的组合。

在一实施例中，请参阅图5，上述的步骤S131可包括步骤S1311～S1312。

S1311、根据所述干涉图计算局部坡度以及干涉相位的平均值。

在本实施例中，计算局部坡度是为了去除平地相位；利用干涉图计算局部坡度，沿着斜坡，通过计算得到干涉相位的平均值。

S1312、计算所述干涉图的功率谱，依据功率谱设计滤波器，根据小基线对组合原则对所述干涉图进行滤波，形成干涉图组合。

局部计算干涉图像的功率谱，依据功率谱设计滤波器，对干涉图进行滤波根据小基线对组合原则，形成干涉图组合。

S132、对所述干涉图组合去除用外部DEM(数字高程模型，Digital ElevationModel)模拟的地形起伏的相位，以得到差分干涉图。

在本实施例中，差分干涉图是指仅具备差分相位的干涉图。

具体地，从干涉条纹图中去除用外部DEM模拟的地形起伏的相位，从而得到差分相位，仅保留差分相位以构成差分干涉图。

S133、基于最小费用流法对所述差分干涉图进行缠绕相位的解缠处理，以得到绝对干涉相位。

在本实施例中，绝对干涉相位是对差分干涉图内的差分相位进行缠绕相位的解缠处理后得到的相位。

S134、利用SVD(奇异值分解，Singular Value Decomposition)反演算法获取地表形变参数。

S135、利用InSAR主影像卫星轨道数据和外部DEM数据计算R-D坐标系和地理坐标系的映射关系，将两期InSAR影像数据转换到地理坐标系，以得到可靠沉降观测值。

将两期InSAR影像数据转换到地理坐标系上，可实现在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，进而提高了InSAR差分干涉沉降计算结果的可靠性。

S140、利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值。

在本实施例中，融合沉降观测值是指利用精密水准沉降测量结果对可靠沉降观测值进行修正的结果。

基于已知精密观测沉降站点的沉降量即精密水准沉降测量结果，用引入地理空间权重矩阵的GM(1，3)预测模型来计算未知沉降站点沉降量。并对可靠沉降观测值进行改正融合，进一步提高InSAR沉降计算结果的可靠性。

在一实施例中，请参阅图6，上述的步骤S140可包括步骤S141～S145。

S141、制定衡量指标。

在本实施例中，衡量指标是指用于评价改正模型的指标。

具体地，选取目标区域的水准控制点所在处的DInSAR沉降监测值即可靠沉降观测值H_DInSAR与水准测量沉降值H_Shuizhun的差值的ΔH

S142、基于已知精密观测沉降站点的精密水准沉降测量结果，采用引入地理空间权重矩阵的GM(1，3)预测模型计算未知沉降站点沉降量。

具体地，基于已知沉降站点的沉降量，用引入地理空间权重矩阵的GM(1，3)预测模型来计算未知沉降站点沉降量。

S143、获取目标区域高程变化的干涉影像，将水准测量中选取的水准点通过克里金差值方法生成高程变化的影像，并将目标区域高程变化的干涉影像与生成的高程变化的影像进行叠加和相减，得到处理结果。

具体地，处理结果是指目标区域高程变化的干涉影像，将水准测量中选取的水准点通过克里金差值方法生成高程变化的影像，并将目标区域高程变化的干涉影像与生成的高程变化的影像进行叠加和相减所得的结果。具体是进行水准变化值与DInSAR形变监测结果比对。

S144、采用指数模型对所述处理结果进行回归分析和拟合，以得到改正模型。

在本实施例中，改正模型是指可用于可靠沉降观测值的改正的模型。

S145、利用改正模型对所述可靠沉降观测值进行改正，以得到融合沉降观测值。

选取了海盐区县1999年—2016年的区域范围内79个水准点，通过克里金插值方法实现覆盖整个城市的沉降监测，采用回归分析计算出校正模型为指数模型。利用模型对InSAR可靠沉降值进行成果校正。

使用精密水准测量成果，对InSAR可靠沉降观测值进行改正，为区域的城市沉降监测提供精准的数据支撑。

S150、对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果。

在本实施例中，计算结果是指采用交叉验证方法选取插值计算模型对融合沉降观测值进行点、面沉降观测值的联合插值计算所得到的城市地面年度沉降数据。

具体地，利用反距离加权平均法、克里金和样条函数中至少一种方法对所述融合沉降观测值进行空间插值计算，以得到计算结果。

在本实施例中，选取融合沉降观测值，利用反距离加权平均法IDW、克里金和样条函数三种空间插值方法进行空间插值计算。采用平均绝对误差和平均误差平方的平方根作为三种空间插值方法精度评估标准对插值结果进行评估，选取计算区域最适宜的空间插值方法进行城市沉降计算。

在本实施例中，选取样条函数法对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果。

S160、根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图。

在本实施例中，城市地面沉降等值线图是指由城市地面沉降等值线构成的展示图。

在一实施例中，请参阅图7，上述的步骤S160可包括步骤S161～S163。

S161、对所述计算结果进行采样，以得到采样结果。

在本实施例中，采样结果是指按照一定间隔对优化后的DInSAR数据即计算结果进行采样所得。

S162、对所述采样结果进行提取高程信息，且采用克里金插值对提取高程信息的特征点进行插值处理，以得到栅格数据。

在本实施例中，栅格数据是指采用克里金插值对提取高程信息的特征点进行插值处理所得的数据。

根据交叉验证选择的插值方法，采样后的点进行插值计算，生成栅格数据。

S163、根据所述栅格数据生成等值线，以形成城市地面沉降等值线图。

利用ArcGIS对计算结果按照一定间隔采样，利用点特征提取提取高程信息，之后对这些点进行普通克里金差值生成栅格数据，最后对生成的栅格数据进行生成等值线。

使用基于空间插值模型及交叉验证的方法，对点面结合的城市面域沉降果进行联合插值计算，并在此基础上制作了城市地面沉降等值线图，实现了从点状的沉降观测值到覆盖整个城市的地面沉降可视化。

基于两期InSAR影像的差分干涉测量进行沉降量计算，将结果与城市不透水面层叠加，得到InSAR可靠沉降观测值；利用精密水准沉降测量结果对InSAR可靠沉降观测值改正和融合，并对融合沉降观测值进行插值计算，最终计算并生成城市地面沉降等值线图，实现城市大范围面域的地面沉降动态监测。

上述的融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法，通过对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图，并叠加城市不透水面层的数据，且基于融合精密水准与可靠沉降观测值的融合改正，并经过联合插值计算，再生成城市地面沉降等值线图，实现城市大范围面域的地面沉降动态监测，提高InSAR沉降观测值的可靠性。

图8是本发明实施例提供的一种融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置300的示意性框图。如图8所示，对应于以上融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法，本发明还提供一种融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置300。该融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置300包括用于执行上述融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法的单元，该装置可以被配置于服务器中。具体地，请参阅图8，该融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置300包括影像获取单元301、沉降计算单元302、叠加单元303、改正单元304、插值计算单元305以及等值线图生成单元306。

影像获取单元301，用于获取两期InSAR影像；沉降计算单元302，用于对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图；叠加单元303，用于在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值；改正单元304，用于利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值；插值计算单元305，用于对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果；等值线图生成单元306，用于根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图。

在一实施例中，如图9所示，所述沉降计算单元302包括匹配子单元3021以及共轭子单元3022。

匹配子单元3021，用于匹配覆盖同一地区的两期InSAR影像的对应像元，以得到配准结果；共轭子单元3022，用于将配准结果内的像元的复数进行共轭相称，以得到干涉图。

在一实施例中，如图10所示，所述叠加单元303包括干涉滤波子单元3031、去除子单元3032、解缠子单元3033、参数获取子单元3034以及转换子单元3035。

干涉滤波子单元3031，用于根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合；去除子单元3032，用于对所述干涉图组合去除用外部DEM模拟的地形起伏的相位，以得到差分干涉图；解缠子单元3033，用于基于最小费用流法对所述差分干涉图进行缠绕相位的解缠处理，以得到绝对干涉相位；参数获取子单元3034，用于利用SVD反演算法获取地表形变参数；转换子单元3035，用于利用InSAR主影像卫星轨道数据和外部DEM数据计算R-D坐标系和地理坐标系的映射关系，将两期InSAR影像数据转换到地理坐标系，以得到可靠沉降观测值。

在一实施例中，如图11所示，所述干涉滤波子单元3031包括数据计算模块30311以及组合模块30312。

数据计算模块30311，用于根据所述干涉图计算局部坡度以及干涉相位的平均值；组合模块30312，用于计算所述干涉图的功率谱，依据功率谱设计滤波器，根据小基线对组合原则对所述干涉图进行滤波，形成干涉图组合。

在一实施例中，如图12所示，所述改正单元304包括制定子单元3041、未知量计算子单元3042、处理子单元3043、改正模型获取子单元3044以及改正处理子单元3045。

制定子单元3041，用于制定衡量指标；未知量计算子单元3042，用于基于已知精密观测沉降站点的精密水准沉降测量结果，采用引入地理空间权重矩阵的GM(1，3)预测模型计算未知沉降站点沉降量；处理子单元3043，用于获取目标区域高程变化的干涉影像，将水准测量中选取的水准点通过克里金差值方法生成高程变化的影像，并将目标区域高程变化的干涉影像与生成的高程变化的影像进行叠加和相减，得到处理结果；改正模型获取子单元3044，用于采用指数模型对所述处理结果进行回归分析和拟合，以得到改正模型；改正处理子单元3045，用于利用改正模型对所述可靠沉降观测值进行改正，以得到融合沉降观测值。

在一实施例中，所述插值计算单元305，用于利用反距离加权平均法、克里金和样条函数中至少一种方法对所述融合沉降观测值进行空间插值计算，以得到计算结果。

在一实施例中，如图13所示，所述等值线图生成单元306包括采样子单元3061、插值处理子单元3062以及等值线生成子单元3063。

采样子单元3061，用于对所述计算结果进行采样，以得到采样结果；插值处理子单元3062，用于对所述采样结果进行提取高程信息，且采用克里金插值对提取高程信息的特征点进行插值处理，以得到栅格数据；等值线生成子单元3063，用于根据所述栅格数据生成等值线，以形成城市地面沉降等值线图。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置300和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测装置300可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图14所示的计算机设备上运行。

请参阅图14，图14本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备500可以是服务器，其中，服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。

参阅图14，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。

该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法。

该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。

该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种融合精密水准与InSAR可靠沉降值的地面沉降监测方法。

该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现如下步骤：

获取两期InSAR影像；对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图；在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值；利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值；对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果；根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图。

在一实施例中，处理器502在实现所述对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图步骤时，具体实现如下步骤：

匹配覆盖同一地区的两期InSAR影像的对应像元，以得到配准结果；将配准结果内的像元的复数进行共轭相称，以得到干涉图。

在一实施例中，处理器502在实现所述在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值步骤时，具体实现如下步骤：

根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合；对所述干涉图组合去除用外部DEM模拟的地形起伏的相位，以得到差分干涉图；基于最小费用流法对所述差分干涉图进行缠绕相位的解缠处理，以得到绝对干涉相位；利用SVD反演算法获取地表形变参数；利用InSAR主影像卫星轨道数据和外部DEM数据计算R-D坐标系和地理坐标系的映射关系，将两期InSAR影像数据转换到地理坐标系，以得到可靠沉降观测值。

在一实施例中，处理器502在实现所述根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合步骤时，具体实现如下步骤：

根据所述干涉图计算局部坡度以及干涉相位的平均值；计算所述干涉图的功率谱，依据功率谱设计滤波器，根据小基线对组合原则对所述干涉图进行滤波，形成干涉图组合。

在一实施例中，处理器502在实现所述利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值步骤时，具体实现如下步骤：

制定衡量指标；基于已知精密观测沉降站点的精密水准沉降测量结果，采用引入地理空间权重矩阵的GM(1，3)预测模型计算未知沉降站点沉降量；获取目标区域高程变化的干涉影像，将水准测量中选取的水准点通过克里金差值方法生成高程变化的影像，并将目标区域高程变化的干涉影像与生成的高程变化的影像进行叠加和相减，得到处理结果；采用指数模型对所述处理结果进行回归分析和拟合，以得到改正模型；利用改正模型对所述可靠沉降观测值进行改正，以得到融合沉降观测值。

在一实施例中，处理器502在实现所述对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果步骤时，具体实现如下步骤：

利用反距离加权平均法、克里金和样条函数中至少一种方法对所述融合沉降观测值进行空间插值计算，以得到计算结果。

在一实施例中，处理器502在实现所述根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图步骤时，具体实现如下步骤：

对所述计算结果进行采样，以得到采样结果；对所述采样结果进行提取高程信息，且采用克里金插值对提取高程信息的特征点进行插值处理，以得到栅格数据；根据所述栅格数据生成等值线，以形成城市地面沉降等值线图。

应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本领域技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。

因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中该计算机程序被处理器执行时使处理器执行如下步骤：

获取两期InSAR影像；对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图；在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值；利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值；对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果；根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图。

在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述对两期InSAR影像进行差分干涉测量沉降计算，以得到干涉图步骤时，具体实现如下步骤：

匹配覆盖同一地区的两期InSAR影像的对应像元，以得到配准结果；将配准结果内的像元的复数进行共轭相称，以得到干涉图。

在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述在干涉图的基础上叠加城市不透水面层，得到可靠沉降观测值步骤时，具体实现如下步骤：

根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合；对所述干涉图组合去除用外部DEM模拟的地形起伏的相位，以得到差分干涉图；基于最小费用流法对所述差分干涉图进行缠绕相位的解缠处理，以得到绝对干涉相位；利用SVD反演算法获取地表形变参数；利用InSAR主影像卫星轨道数据和外部DEM数据计算R-D坐标系和地理坐标系的映射关系，将两期InSAR影像数据转换到地理坐标系，以得到可靠沉降观测值。

在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述根据小基线对组合原则对所述干涉图进行干涉滤波，以得到干涉图组合步骤时，具体实现如下步骤：

根据所述干涉图计算局部坡度以及干涉相位的平均值；计算所述干涉图的功率谱，依据功率谱设计滤波器，根据小基线对组合原则对所述干涉图进行滤波，形成干涉图组合。

在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述利用精密水准沉降测量结果对所述可靠沉降观测值进行改正与融合，以得到融合沉降观测值步骤时，具体实现如下步骤：

制定衡量指标；基于已知精密观测沉降站点的精密水准沉降测量结果，采用引入地理空间权重矩阵的GM(1，3)预测模型计算未知沉降站点沉降量；获取目标区域高程变化的干涉影像，将水准测量中选取的水准点通过克里金差值方法生成高程变化的影像，并将目标区域高程变化的干涉影像与生成的高程变化的影像进行叠加和相减，得到处理结果；采用指数模型对所述处理结果进行回归分析和拟合，以得到改正模型；利用改正模型对所述可靠沉降观测值进行改正，以得到融合沉降观测值。

在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述对融合沉降观测值进行融合点以及面沉降观测值的联合插值计算，以得到计算结果步骤时，具体实现如下步骤：

利用反距离加权平均法、克里金和样条函数中至少一种方法对所述融合沉降观测值进行空间插值计算，以得到计算结果。

在一实施例中，所述处理器在执行所述计算机程序而实现所述根据所述计算结果计算城市地面沉降等值线图步骤时，具体实现如下步骤：

对所述计算结果进行采样，以得到采样结果；对所述采样结果进行提取高程信息，且采用克里金插值对提取高程信息的特征点进行插值处理，以得到栅格数据；根据所述栅格数据生成等值线，以形成城市地面沉降等值线图。

所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。

该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。