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测绘与空间地理信息 2024年第2期47卷 50-53,57页

作者：童成功靳国旺余洋信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001

由于SAR卫星成像几何限制,InSAR技术只能得到雷达视线向一维形变信息,本文提出了一种融合不同平台SAR数据的时序二维形变反演方法。该方法在得到单平台时序形变信息的基础上,分别对各形变序列进行时间域和空间域的配准,实现观测量之间... 详细信息

由于SAR卫星成像几何限制,InSAR技术只能得到雷达视线向一维形变信息,本文提出了一种融合不同平台SAR数据的时序二维形变反演方法。该方法在得到单平台时序形变信息的基础上,分别对各形变序列进行时间域和空间域的配准,实现观测量之间的精确对应,随后依据空间关系构建方程得到时序二维形变信息。以上海浦东国际机场为研究区,利用10景TerraSAR数据和21景Sentinel-1数据得到了其垂直方向与东西方向的时序形变信息。结果表明,浦东机场沉降区主要集中在东部区域和沿海堤坝区,同时沿海堤坝区伴随着东向形变的发生,验证了本文方法的可行性和有效性。

关键词：时序干涉不同平台地表形变浦东机场

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基于时序InSAR的三维地表形变监测技术

基于时序InSAR的三维地表形变监测技术

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作者：梁菲菲西安电子科技大学

学位级别：硕士

合成孔径雷达干涉技术自20世纪70年代问世以来,以其大范围、高精度、全天候、全天时等优势,成为遥感领域人类了解地球运动规律、防范自然灾害的重要方法。时序差分干涉合成孔径雷达测量技术作为目前研究地表形变的新兴技术之一,已广泛... 详细信息

合成孔径雷达干涉技术自20世纪70年代问世以来,以其大范围、高精度、全天候、全天时等优势,成为遥感领域人类了解地球运动规律、防范自然灾害的重要方法。时序差分干涉合成孔径雷达测量技术作为目前研究地表形变的新兴技术之一,已广泛应用于地面沉降、矿山形变、山体滑坡预警等众多领域。该技术以干涉测量技术为基础,以高相干点为依托,利用多幅SAR影像数据进行时序分析,从而获取地表长时间的形变序列,其中最具代表性的有PS-InSAR技术和SBAS-InSAR技术。然而,时序差分干涉技术的测量结果仅能反映真实三维形变在雷达视线方向的一维投影,容易对真实形变的判读产生影响,使得该技术在实际应用中存在一定的局限性。通过融合多平台的多个轨道数据信息和引入外部数据,可以将一维形变结果拓展到三维。为了获取高精度的一维形变结果并将其应用于三维形变解算中,本文以干涉测量为基础,对时序干涉测量技术进行深入研究,并采用三维解算方法对城市沉降和山体滑坡预警进行研究,主要研究内容和创新点如下:1、研究了合成孔径雷达干涉技术原理与时序差分干涉技术流程,重点研究了时序InSAR技术中高相干点的选取方法,将永久散射体与分布式散射体综合应用于时序InSAR测量中,利用实测SAR数据对山区高相干点进行识别,证明了永久散射体与分布式散射体联合识别的方法在山区中的效果更好;重点研究了残余相位中大气与非线性形变相位分离的方法,通过实测数据和模拟仿真实验证明了滤波与EMD分解方法在残余相位分离的有效性;2、综合PS-InSAR方法和SBAS-InSAR方法,根据波束形成的原理,设计了一种去除大气和减小高程误差的时序测量方法,对原有的时序分析流程进行改进,设计了一套时序InSAR地表形变监测流程,并应用于后续城市一维时序形变解算中;3、研究了多卫星平台三维地表形变解算算法,利用2019年1月至2019年9月间云南省昆明市区Sentinel-1A卫星21景升轨与20景降轨SAR数据分别进行一维形变监测,结合多平台三维解算方法解算得到城市沉降结果,并结合实际Google Earth光学影像对区域沉降趋势进行了分析,实验结果表明昆明市区的城市沉降主要由地下水开采和工程建筑活动引起;4、提出了一种针对山区的三维地表形变解算方法,通过地形梯度确定滑坡方向,根据雷达成像几何关系与一维形变解算结果,获取研究区域的三维形变速率。利用16景Sentinel-1A卫星数据对贵州省毕节市黔西县一处山地区域进行三维形变解算,得到了研究区域内东西、南北、垂直的形变速率,结合实际Google Earth光学影像对区域滑坡进行对比分析,结果与真实滑坡方向一致,证明了该方法的有效性。

关键词：时序干涉小基线集永久散射体分布式散射体三维形变检测

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时序InSAR关键技术研究及其在电力基础设施形变监测中的应用

时序InSAR关键技术研究及其在电力基础设施形变监测中的应用

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作者：张钰松西安电子科技大学

学位级别：硕士

时序差分干涉合成孔径雷达测量技术自问世以来,依靠其在获取地表形变精度、范围上的优势,成为一种有别于传统测量方式的新型地表形变测量技术。时序In SAR技术利用多时相雷达遥感复数图像进行时间序列分析,从而获取长时间、高精度的地... 详细信息

时序差分干涉合成孔径雷达测量技术自问世以来,依靠其在获取地表形变精度、范围上的优势,成为一种有别于传统测量方式的新型地表形变测量技术。时序In SAR技术利用多时相雷达遥感复数图像进行时间序列分析,从而获取长时间、高精度的地表缓慢形变。该技术可用于易发生地质灾害的地区进行形变监测,从而对地质灾害引起的基建设施损毁风险进行统计和评估等。针对输电基础设施及其周边地区的形变监测的实际需求,本文对时序In SAR测量中的关键技术进行深入探究,利用时序In SAR技术对电力基础设施周边的形变风险进行分析,同时利用干涉测量技术对输电杆塔倾斜形变监测进行研究,主要研究内容和创新点如下:(1)介绍差分干涉测量技术基础,并结合PS-In SAR算法和SBAS-In SAR算法各自特点,设计了一种时序In SAR地表形变监测流程,同时对时序In SAR测量中轨道误差估计和大气延迟估计这两个关键技术进行深入分析。(2)研究时序In SAR技术中高相干点选取算法,提出了一种基于局部振幅阈值估计的永久散射体备选点识别方法、一种基于差分干涉相位一致性的永久散射体识别方法,同时联合分布式散射体识别技术,将PS点和DS点综合应用于时序In SAR测量中,通过实测数据对上述方法有效性进行验证。(3)提出了一种基于稀疏格网插值的稀疏格网相位解缠方法,借助最邻近插值方法,设计了一种可应用于时序In SAR处理中的高相干点解缠方法,并利用实验证实方法抗差性。(4)利用时序SAR数据,对2018年9月至2020年2月时间段内41景云南某电力试验场及其周边地区Sentinel-1A卫星数据进行时序In SAR沉降监测,并结合实际Google Earth光学影像对区域形变趋势进行分析。(5)介绍了一种基于高分辨率SAR卫星图像的输电杆塔识别算法,实现基于DIn SAR技术的输电杆塔倾斜形变监测。利用GF-3卫星数据对云南省境内输电杆塔进行识别,利用仿真实验验证倾斜形变监测方法的适用性。利用Terra SAR-X数据对云南地区输电杆塔进行识别和倾斜形变提取,验证算法有效性。

关键词：形变监测时序干涉小基线集永久散射体分布式散射体稀疏格网解缠输电杆塔倾斜形变监测

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