我校数字孪生水利高等研究院刘辉团队在InSAR领域再获突破,研究论文在国际顶级期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》(ISPRS,中科院一区TOP,影响因子12.2)发表,充分展示了团队在InSAR领域的研究深度,该成果为水利工程安全监测精度的提升又迈出了坚实的一步。
论文题目:“Robust cutting plane pure integer programming phase unwrapping algorithm considering fringe frequency for dual-baseline InSAR”。(图1)。

图1 论文封面
多基线合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)技术可突破地形连续性假设,在干涉条纹密集、频谱混叠和地形剧烈变化等区域依旧表现出稳定的解缠能力。作为最关键步骤的相位解缠一直面临着噪声困扰。论文针对InSAR多基线相位解缠鲁棒性不足等问题,提出顾及条纹频率的双基线InSAR稳健割平面纯整数规划(Cutting Plane Pure Integer Programming, CP-PIP)相位解缠算法(图2)。

图2 算法流程图
首先利用先验条纹频率信息以及不同干涉相位的同一相对高程关系,建立具有一个目标函数和两个约束的封闭区域纯整数规划模型。然后,再确定割线方程,对模糊数变量进行整数解的双向遍历,利用CP-PIP方法验证另一个模糊数变量是否满足整数条件。最后,引入方位向和距离向相位梯度提取地形突变点,并用窗函数中频率最高的模糊数代替误解缠点模糊数完成相位解缠。与单基线相位解缠算法中最有效的MCF算法和多基线相位解缠中最有效的TSPA算法相比,稳健CP-PIP算法不仅在相位突变和密集干涉条纹区域具有更稳定的解缠效果,而且提高了解缠精度,该算法的均方根误差分别降低了60%和10%以上。

图3 不同算法的水平剖面和垂直剖面图。(a)干涉图的水平线和垂直线; (b) 不同算法在垂直线A的垂直剖面图(c)不同算法在垂直线B的垂直剖面图(d)不同算法在水平线C的水平剖面图(e)不同算法在水平线D的水平剖面图。

图4 不同算法的水平和垂直剖面。 (a)水平线A处不同算法的水平剖面图; (b)水平线B处不同算法的水平剖面; (c)垂直线C处不同算法的垂直剖面图; (d)垂直线D处不同算法的垂直剖面图。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2025.05.017
期刊简介:
《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》是一本在地球科学领域享有国际盛誉的优秀杂志(中国科学院一区TOP,影响因子12.2),由知名出版机构Elsevier主办并发行。自1989年创刊以来,该杂志一直致力于发表地球科学领域的专业学术论文,展现独特且具有前瞻性的科研成果,为地球科学的发展做出了卓越贡献。
期刊官方网站:
https://www.sciencedirect.com/journal/isprs-journal-of-photogrammetry-and-remote-sensing