检索结果-南通市图书馆

作者：张璇钰西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国生产建设活动逐渐深入西部高原,冰崩、岩崩等地质灾害所引发的相关问题日益严重。伴随着遥感技术的日渐成熟,对灾害体进行大尺度的宏观监测已经成为了可能。相比于In SAR技术易受植被影响而失相干、Li DAR技术费用昂贵,... 详细信息

近年来,随着我国生产建设活动逐渐深入西部高原,冰崩、岩崩等地质灾害所引发的相关问题日益严重。伴随着遥感技术的日渐成熟,对灾害体进行大尺度的宏观监测已经成为了可能。相比于In SAR技术易受植被影响而失相干、Li DAR技术费用昂贵,光学遥感具有空间分辨率高,重访周期短以及可用数据源多等优点,因此具有广泛应用的潜能。然而传统研究中,光学数据多用于地质灾害定性解译,无法获取定量的变形信息。针对以上问题,本文开展了基于光学遥感影像匹配技术的冰崩形变监测研究,对相关技术理论进行详述,以通化滑坡为例对哨兵-2号数据进行了波段融合与精度分析,进一步对帕隆藏布茶隆隆巴曲流域的遥感数据进行处理,重点分析了流域内冰川的运动情况及稳定性。基于以上技术方案获得了2021年印度Chamoli地区冰川断裂灾前一年的时序形变场,并对相应的变形特征和致灾机理进行了详细分析。本文首先对光学影像匹配原理进行详述,重点对数据预处理、匹配处理以及误差建模后处理三个环节进行介绍。预处理环节主要完成了遥感影像的正射校正和重采样,为匹配处理提供输入数据;匹配处理则基于空间域匹配和频率域匹配两种算法来分别进行;误差建模后处理主要目的是去除匹配结果中的各类系统误差,从而获得真实有效的二维形变场。在数据处理的基础上,以通化滑坡为例,通过实验对哨兵-2号数据的多波段监测结果进行评价,并进一步进行融合,从而提升了监测精度。最后通过模拟实验对该技术的理论精度和可靠性进行了验证。在上述理论的基础上,论文以帕隆藏布茶隆隆巴曲沟谷流域为研究对象,对研究区内的地质灾害进行解译分析,并利用高分-2号和哨兵-2号影像获取了相应的形变结果。最后基于遥感解译和定量监测成果,对流域内规模最大的潜在威胁体1号冰川进行了运动情况和稳定性分析,并基于空间域匹配和频率域匹配两种算法对冰川主轴绘制了剖面速率曲线。结果表明二者较为相符,一方面验证了结果的可靠性,另一方面揭示了该技术较适合具有中等运动量级、表面纹理特征明显的滑坡、冰川等研究对象。茶隆隆巴曲流域形变场的成功提取证明了基于光学遥感影像匹配技术对冰川形变监测的可行性,但还需证实该技术能够获取冰崩灾前的形变信号,从而做出有效预警。基于此,论文进一步选取了印度Chamoli地区冰川断裂事件为研究对象,对灾前一年的28景哨兵-2号数据进行匹配处理,并重点分析了灾害体周边4个点位的时序变形特征。最后,结合历史遥感影像以及气象数据,对本次灾害发生的原因进行分析与探讨。研究认为本次冰川断裂区域最早受到发生在2016年10月的滑坡影响,导致后缘出现拉裂缝。在随后的时间中,该裂缝逐渐扩张,使下方冰岩体逐渐脱离母岩。2020年下半年持续的少量降水,打破了冰川物质补充和消融的动态平衡,使得该区域出现了形变加速。2021年2月初突然增加的降雪最终致其崩塌。综上所述,论文从理论与实践两个层面对光学遥感影像匹配技术进行了深入研究与探讨,对该技术的优势与不足做出了总结。随着研究的进一步深入以及更多光学卫星的升空,影像匹配技术必将在地质灾害监测领域发挥越来越重要的作用。本文的研究成果可以为光学遥感影像在防灾减灾工作中的应用提供参考。

关键词：光学影像相关系统误差建模波段评价与融合冰崩形变监测

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结合SAR和光学数据检索凯库拉Mw 7.8地震三维形变

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第2期49卷 303-312页

作者：王乐洋邹阿健东华理工大学测绘与空间信息工程学院江西南昌330013 自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室江西南昌330013

地震的同震形变监测对于地震形变特征解释以及直观了解断层的几何特征具有重要意义。对于有地表破裂的大地震,GNSS(global navigation satellite system)技术空间分辨率较低,InSAR(interferometric synthetic aperture radar)技术由于... 详细信息

地震的同震形变监测对于地震形变特征解释以及直观了解断层的几何特征具有重要意义。对于有地表破裂的大地震,GNSS(global navigation satellite system)技术空间分辨率较低,InSAR(interferometric synthetic aperture radar)技术由于大的形变梯度会发生相位失相干,均无法获得详细的断层周围形变。基于亚像素互相关技术的光学影像相关和像素偏移追踪能够很好地解决这些问题。以2016年凯库拉Mw 7.8级地震为例,使用哨兵2号数据获取东西向和南北向形变,使用哨兵1号数据获取距离向和方位向形变。为确定获取三维形变场的哨兵2号光学数据与哨兵1号SAR数据的最佳组合,将这些形变种类进行组合,并使用最小二乘方法计算三维形变。结果表明,OIC+POT_As_Des的组合最适合获取凯库拉地震三维形变,各种观测数据类型的结合能够较好地控制三维形变的效果和精度。对凯库拉地震的三维形变进行分析,结果表明,该地震在两个不同区域发生了巨大且复杂的地表位移,是一次右旋走滑为主带有逆冲的地震,垂直形变主要表现为抬升。研究成果可以为地表三维形变的研究提供参考。

关键词：光学影像相关 SAR像素偏移追踪凯库拉地震三维形变监测

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基于影像相关技术的同震形变监测研究

基于影像相关技术的同震形变监测研究

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作者：邹阿健东华理工大学

学位级别：硕士

地震的同震形变监测对于地震形变特征解释以及直观了解断层的几何特征具有重要意义。同时,也可以根据地震形变信息了解地震灾情,探究地震成因。对于有地表破裂的浅源强震同震形变监测,GNSS(Global Navigation Satellite System)技术空... 详细信息

地震的同震形变监测对于地震形变特征解释以及直观了解断层的几何特征具有重要意义。同时,也可以根据地震形变信息了解地震灾情,探究地震成因。对于有地表破裂的浅源强震同震形变监测,GNSS(Global Navigation Satellite System)技术空间分辨率较低,D-In SAR(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术由于大的形变梯度会发生相位失相干,均无法获得完整的断层周围形变信息。基于影像相关技术的光学影像相关和像素偏移追踪能较好地解决这些问题。本文旨在使用和整合这两种方法进行一些浅源强震同震形变监测相关的研究,主要研究内容和工作如下:1.对哨兵2号光学影像相关的结果处理方法进行改进,并利用光学影像相关和像素偏移追踪获取Ridgecrest地震序列同震形变。首先,研究了哨兵2号影像相关结果误差处理过程中表现为横向条带的姿态角误差处理方法,在均值相减法和直接均分的均值相减法的基础上进行改进,提出了将横向条带按照竖向条带的位置进行划分,再进行均值相减的方法,结果表明本文方法去除横向条带的效果较好。然后,使用哨兵2号影像获取了Ridgecrest地震序列东西向和南北向形变,结果显示该次地震产生了多个地表破裂,形变特征表明该地震序列产生多个地表破裂,主震是一个右旋走滑地震。再对Landsat 7和Landsat 8影像分别进行相关获取Ridgecrest地震序列形变。将三种影像相关结果进行比较,结果表明影像分辨率和质量对光学影像相关结果有一定影响。最后,分别使用哨兵1号升轨和降轨影像进行像素偏移量追踪获取距离向和方位向形变,通过加权最小二乘方法解算三维形变。结果表明该地震序列主要为水平形变。2.为研究两种方法获取三维形变的组合,结合SAR和光学数据对2016年凯库拉地震三维形变进行了检索和分析。研究了基于影像相关技术,获取三维形变场的哨兵2号光学数据与哨兵1号SAR数据所得形变的最佳组合。以2016年凯库拉Mw7.8级地震为例,首先使用哨兵2号影像获取东西向和南北向形变,再使用哨兵1号升降轨影像获取距离向和方位向形变,将这些形变进行组合,并使用最小二乘方法解算三维形变。结果表明所有形变的组合最适合获取凯库拉地震三维形变场,各种观测数据类型的结合能够较好地控制三维形变的效果和精度。然后使用该组合获取凯库拉地震完整的三维形变场,结果表明该地震在两个不同区域发生了巨大且复杂的地表位移,垂直形变主要表现为抬升,是一次右旋走滑为主带有逆冲的地震。3.联合SAR数据、光学数据和应力应变模型估计2021年玛多地震三维形变。将光学影像相关引入到基于应力应变模型(Strain Model,SM)的同震三维形变解算方法中,结合SAR像素偏移追踪,使用方差分量估计(Variance Component Estimation,VCE)对不同类的数据进行定权解算三维形变。首先通过模拟实验对该方法进行验证,结果表明,该方法能得到效果较好的三维形变场,有一定的可行性和可靠性。然后将该方法应用于2021年青海玛多Mw 7.1地震,利用哨兵2号影像所得东西向和南北向形变与哨兵1号升降轨影像所得距离向形变的成功获取了该地震完整的三维形变场。结果表明,该地震产生了超过150km的地表破裂,主要存在东西向形变,存在几处沉降和抬升。该地震倾角接近垂直,是一个左旋走滑地震。

关键词：光学影像相关像素偏移追踪同震形变监测三维形变 SM-VCE

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