合成孔径雷达技术在林业中的应用综述

近年来合成孔径雷达(SAR)技术得到快速发展,它通过飞行平台的向前运动来实现合成孔径。它的穿透特性使它获取的影像基本不受云、雾的影响,而且能够透过地表和植被获取地表以下信息。最初用于军事上探测空中和地面的运动目标,后来逐渐应用到农业、林业、地质、环境、水文、灾害、测绘等领域。文中主要介绍合成孔径雷达技术的特点及其在森林资源调查、森林分类、自然灾害监测、森林蓄积量和生物量估测、土地利用分类、土壤水份估测等林业中的应用现状,对合成孔径雷达技术在林业中的应用前景进行了展望。

机载合成孔径雷达技术在地形测绘中的应用及其进展

信息化时代背景下,测绘工作的测量技术水平不断提高,具体体现在机载合成孔径雷达技术的应用。机载合成孔径雷达技术能够提高测绘工作的精度,进而提高测绘工作效率。基于此,论文研究了机载合成孔径雷达技术的相关概述,在此基础上,论述了机载合成孔径雷达系统的特征,并对机载合成孔径雷达技术在地形测绘中的应用与进展进行具体分析,进而为机载合成孔径雷达技术研发奠定基础。

合成孔径雷达技术专刊编者按

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)从最初简单朴素的概念,到现在复杂多样的系统和卓有成效的应用,已历经近七十年的发展历程。我国的合成孔径雷达及应用技术,虽然起步较晚,但也已有四十多年发展历程。从1975年国家确立发展合成孔径雷达技术的决策,到1979年我国首部机载合成孔径雷达首飞的成功从1986年首批863计划项目的支持。

森林地上生物量合成孔径雷达技术反演研究综述

森林地上生物量是森林获取能量的重要体现,准确掌握其动态变化对了解森林生长过程、实现生态系统的有效修复具有重要意义。合成孔径雷达技术(SAR)具有全天时、全天候的特点,在森林地上生物量(AGB)反演中极具潜力。星载SAR技术的发展,使得SAR数据源日益丰富,利用极化SAR技术、干涉SAR技术、极化干涉SAR技术、层析SAR技术、多频SAR技术可以实现对森林不同维度的观测,从而提供森林不同维度的信息,进而提高采用SAR技术进行森林AGB反演的能力。文中介绍星载SAR传感器及可获取SAR数据的现状,在此基础上重点阐述基于后向散射信息、极化信息、干涉信息、极化干涉信息、层析信息、多频SAR信息在森林AGB反演中的现状及存在问题,展望了SAR技术在森林AGB反演中的发展趋势。

合成孔径雷达干涉(InSAR)测量技术应用及展望

合成孔径雷达干涉技术(InSAR)经过半个多世纪的发展,技术优势非常明显,得到了广泛的应用。本文从InSAR的发展历程开始,逐步介绍InSAR技术原理、InSAR数据处理流程、InSAR的应用领域。通过对InSAR数据处理的相关软件进行介绍、对比、分析;对制约InSAR发展的问题进行了分析;对北京市发展InSAR技术的有利条件进行分析,深入浅出的介绍了InSAR测量技术当前的应用范围、应用趋势和发展方向,对InSAR的发展提出自己的见解,为InSAR在测绘领域的深入发展提出了崭新的思路。

合成孔径雷达干涉测量技术在矿山开采地表沉陷监测中的应用

文中介绍了合成孔径雷达干涉测量技术的发展概况和德国在矿山开采沉陷监测方面的应用成果，为我们研究城市与矿区地面沉陷的自动化监测问题，提供了新技术和新方法。

基于合成孔径雷达差分干涉测量技术的济南轨道交通1号线地表沉降监测

针对传统水准测量点观测的工作量大、易受外界环境影响、观测结果不直观等问题,利用20景Sentinel-1A卫星数据,依托合成孔径雷达差分干涉测量技术的空中遥感、形变敏感度高、微波穿透力强、几乎不受气象制约等特点,对济南轨道交通1号线地表沉降进行监测探究,并与传统精密水准测量数据进行对比分析。结果表明:此方法可直观显示济南轨道交通1号线沿线周围地表沉降情况,且监测结果与传统精密水准测量监测结果间的一致性很高,对轨道交通建设和运营的安全管理、安全预警具有一定的参考意义。

地基合成孔径雷达干涉测量技术在形变监测中的应用

地基合成孔径雷达干涉测量技术(GB-In SAR)是近十几年发展起来的一种新型形变监测技术。本文阐述了GB-In SAR的发展背景,系统介绍了地基合成孔径雷达干涉测量系统IBIS,详细阐述了国内外GB-In SAR在形变监测中的应用,就GB-In SAR技术目前仍然存在的问题及今后可能的发展方向提供了自己的见解。

人工角反射辅助星载合成孔径雷达干涉测量技术在新松换流站沉降监测中的应用

新松换流站地处云南省喜马拉雅地震带附近,海拔高度达2600m。因地理位置因素,新松站附近局部地区采用高边坡、高抗滑桩。目前运维过程中,未采取能由运行人员在现场实施的,对边坡、抗滑桩形变进行监视的措施,因此极有可能由于长期地质改变、疏于监视而导致边坡垮塌、抗滑桩倾倒等恶劣的地质灾害。本次以新松换流站为试验区,有效证明了星载合成孔径雷达干涉测量技术可应用于换流站(变电站)高边坡、抗滑桩及重要设施的沉降监测中。

合成孔径雷达噪音干扰研讨

出于军事保护目的,需要对高效高精度的合成孔径雷达技术进行相应的干扰.在对合成孔径技术进行详细介绍的基础上,对噪音干扰技术进行了简要的讨论,希望能够对合成孔径雷达技术的发展以及干扰技术的应用提供借鉴.

基于时序InSAR技术的信阳市中心城区地面沉降监测

基于小基线集合成孔径雷达干涉技术(SBAS-InSAR)对2018年11月至2022年10月间Sentinel-1卫星数据进行处理,获取了信阳市中心城区该时期的地面沉降变化,并利用永久散射体干涉测量技术(PS-InSAR)对沉降区的同名点进行验证。结果表明:PS-InSAR和SBAS-InSAR沉降结果保持了良好的一致性;信阳市中心城区整体呈现“老城稳定,新区沉降”的特征,其中羊山新区地表沉降最为明显;利用SBAS-InSAR技术进行城市沉降监测具有一定的适用性和可靠性,可为信阳市中心城区地表沉降的监测和预警工作提供参考。

百色电网输电通道边坡地灾隐患点识别与风险管控技术

收集百色市历史地灾点作为地灾易发性评估的灾害基础数据集,优选地形地貌、地质条件、环境条件、人类活动等多项致灾评估因子构建符合百色市地域特征的地灾易发性评估模型。将卫星遥感中的InSAR(合成孔径雷达干涉)技术引入电网输电通道的广域微形变监测中,结合地灾易发性评估模型进行电网边坡的地灾隐患点识别。基于地质灾害风险管控的研究,提出针对电网输电通道边坡的相关地质灾害风险管控措施。该风险评估方法联合微形变动态指标和多项致灾评估因子等静态指标,通过指标优选分析,使模型更具科学性和实用性,能够实现对百色市输电通道边坡地灾隐患点的高精度、高效的风险排查以及提供合理的风险管控措施。

地基雷达干涉测量技术在滑坡灾后稳定性评估中的应用

针对2014-09-01大树场镇大面积山体滑坡灾后稳定性,从IBIS-L地基雷达形变测量原理和关键技术(步进频率连续波和合成孔径雷达)入手,给出地基InSAR数据处理流程,获得了滑坡灾后高精度、高时空分辨率的形变演化特征,测量精度达到亚mm级。地基InSAR结果表明,滑坡体滑动幅度较大的区域位于滑坡体左侧中上部(120mm)和右侧中上部(75mm)。滑动主要由堆积松散土在裂隙水、雨水等作用下造成,产生较大次生灾害的可能性较小。

InSAR测绘技术在锰矿矿区测量中的应用研究

为准确高效地监测锰矿矿区的地表沉降情况,研究基于改良干涉合成孔径雷达技术及概率积分法构建联合地表沉降监测方案。对该联合方案进行实证研究,发现该方案的绝对误差为32.1 cm,相对误差为15.8%,运算时间为44.6 s,低于其他对比方案。且联合法的最大地表沉降为-259.5 cm,与实际水准监测结果相吻合。综上结果可知,研究提出的联合法可解决传统干涉合成孔径雷达技术无法监测大梯度地表沉降的问题,且其检测准确度性能及运算时间性能也优于其他对比方案,具有实际应用价值,可为锰矿矿区的地表沉降情况提供有效的支持。

基于SBAS-InSAR技术的大坝形变探测与监测

针对大坝安全运营的形变监测问题,研究基于多基线干涉合成孔径雷达(SBAS-InSAR)技术的大坝形变探测与监测方法。设置时间基线阈值,生成大坝差分干涉相位图;利用改进的戈尔茨坦滤波(Goldstein)算法,滤波处理大坝差分干涉相位图;采用最小不连续的区域增长解缠算法,相位解缠大坝差分干涉相位图;通过相干系数阈值法,在大坝相位解缠图内选取高相干点;建立大坝形变探测与监测的高程测量估计数学模型;通过奇异值分解法,求解数学模型,实现大坝探测与监测结果。实验证明:该方法可有效生成大坝差分干涉图,并去除大坝差分干涉图的内部噪声;可有效探测与监测大坝内各监测点的形变量。

永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术在中缅油气管道沉降监测中的应用

中缅油气管道的沉降导致管道弯曲、变形甚至破裂,因此开展管道沉降监测对于管道的建设与维护具有重要意义。永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)技术具有全天时、全天候、监测范围广和精度高的优势,以中缅天然气管道——若开山段两侧3 km缓冲区范围为研究区域,采用PS-InSAR方法获取异常形变区域,然后进一步结合研究区的坡度、坡向、植被和土壤等多源数据信息建立风险判定模型对中缅油气管道进行滑坡风险评估,并判定滑坡及管道风险等级。主要结论为:1)基于升、降轨融合的PS-InSAR方法进行形变监测,共获取90个形变较大区域,平均形变量在-25~25 mm之间,大部分区域仍趋于稳定。2)基于坡度、坡向等多源数据进行滑坡风险等级划分、管道运行安全等级划分,结果显示滑坡一级风险区13个,二级风险区18个,三级风险区59个;管道一级风险区10个,二级风险区14个,三级风险区66个。

滑坡形变的升降轨时序干涉合成孔径雷达监测与分析

采用升降轨时序干涉合成孔径雷达(InSAR)技术对金沙江某水电站库区边坡的滑坡形变进行识别和监测。研究结果与研究区历史滑坡地质调查划定的滑坡体范围和全球定位系统(GPS)监测成果相符,说明InSAR技术在山区水库边坡形变的监测中具有可靠性和实用性。其中新建滑坡体形变速率较大,最大年平均视线向形变速率可达198.90 mm/a。结合同时期GPS数据验证InSAR监测新建滑坡结果精度,得出两者沿视线向累积形变量差值的均方根误差为39.10 mm,最大差值位于XJ17点为56.65 mm。滑坡形变与日降水量及水库水位变化的相关性分析表明,新建滑坡体的形变呈周期性阶跃变化,在出现强降雨或水库水位的骤变后滑坡形变表现出滞后效应。该研究可为山区水库边坡形变监测工作及滑坡灾害预警提供新的高效的方法。

星载D-INSAR技术及初步应用——以西藏玛尼地震为例

近 10a来 ,干涉合成孔径雷达 (INSAR ,InterferometricSyntheticApertureRadar;简称 :干涉雷达 )测量技术取得了令世人瞩目的成绩 ,已成为极具有潜力的空间对地观测新技术。较详细地介绍了干涉合成孔径雷达、差分干涉合成孔径雷达 (D -INSAR ,DifferentialINSAR ;简称 :差分干涉雷达 )技术的基本原理 ,并以 1997年 11月 8日西藏玛尼地震为例 ,通过三通差分干涉处理 ,获取了玛尼地震前后的地表变形场。通过分析可知 ,变形梯度带与发震断层平行 ,均沿NEE -SWW(2 5 0°)分布 ,断层水平错距近 5m ,最大隆起斜距向位移量为 98cm ,最大沉降斜距向位移量为 95cm。

D-InSAR技术在库区滑坡监测上的实例分析

基于微波遥感的差分干涉合成孔径雷达(Differential Synthetic Aperture Radar interferome-try,D-InSAR)技术,可以获得连续大面积区域上非常小的地表形变,具有高精度、高分辨率、大面积、全天候、监测成本低,以及能够监测人员无法进入的区域等优点,是非常具有潜力的地面活动辨识和监测技术。目前,已成为滑坡、沉降、地震、火山等地质灾害活动调查监测实践应用的研究热点。本文采用ALOS卫星PALSAR传感器获取的5景SAR数据,利用D-InSAR技术对金沙江下游乌东德水电站库区附近大面积区域内的滑坡活动进行了辨识和分析,利用D-InSAR技术的两轨和三轨法获得了研究区域内从2007-07-12到2008-07-14的368d及2008-01-12到2008-04-13的92d的详细滑动位移图,表明了研究期间内研究区域各个位置的位移滑动状态。通过两个不同时间期间滑动位移图的比较和分析,确定了研究区域潜在的滑坡滑动区域和危险区域。并对研究区域正处活动状态的L1R-6号滑坡进行了详细的分析和研究,确定了滑坡的风险区域,并将其监测结果与GPS监测进行了比较研究,得出其整体形变和运动趋势基本相一致的结果。

岩土工程勘察中的综合勘察技术分析

本文主要介绍常规勘察技术与综合勘察技术两个方面,从多个角度深入探讨综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用及其优缺点。其中,常规勘察技术包括天然地理环境调查、地形测量技术和筛孔分析法等多种技术手段。而综合勘察技术则主要包括非定位空间数据库技术、卫星遥感技术、电子地球物理勘探技术、合成孔径雷达干涉技术和激光雷达技术等方面的应用。