基于调频连续波的地基干涉合成孔径雷达微形变监测实验平台

地基干涉合成孔径雷达具有测量精度高、测量距离远、全天候等特点,适用于大坝、桥梁的微形变监测。该文搭建了基于调频连续波的干涉合成孔径雷达系统实验平台,通过干涉测量原理构建模型分析回波信号,改进成像及形变监测算法,提高系统监测能力。搭建滑坡位移形变模型,验证系统设计和形变测量方法,实验测量结果与实际移动值相差0.11 mm,误差在规定范围内,满足系统性能要求。

地基干涉合成孔径雷达图像非线性大气相位补偿方法

采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文提出一种改进的GB-InSAR图像非线性大气相位补偿方法,首先采用常规方法对干涉相位图进行大气相位补偿,并根据PS点的补偿后相位序列的标准差,进行稳定PS点的选择,然后对稳定PS点进行子区域划分,通过反距离加权插值估计出所有PS点的大气相位,从而实现大气相位的有效补偿。采用该文所提方法,对460幅雷达图像进行了处理,相比于常规方法,可以有效地补偿干涉相位图中的非线性大气相位分量。基于若干高稳定参考点的对比结果表明,该方法减小了最大约1 rad的相位测量误差。

地基干涉合成孔径雷达形变监测应用综述

本文就地基干涉合成孔径雷达形变监测应用进行了分析,指出该类雷达已经成功应用于边坡监测等领域并取得了较好的实际使用效果。研究指出,此类雷达在形变监测应用方面要拓展其应用范围,要从硬件和软件两方面提高现有产品数据采样的速度及精度,要提高后期成像数据处理的速度。

地基干涉合成孔径雷达形变监测应用探讨

为了更好地满足经济社会的发展需求,我国一直在致力于科学技术的研究和创新,并时刻关注这些技术的应用效果。而地基干涉合成孔径雷达技术作为一种新型的技术,其的应用范围也随着技术的不断成熟而逐渐扩大。而该技术主要是通过形变监测来获得更加精准有效地形变信息,因此其在地质、自然灾害,建筑物测量等领域,都有着了非常显著的应用作用。基于此,文章以地基干涉合成孔径雷达技术原理及国内研究现状概况为切入点,来进一步分析形变监测常见的方法及其相关的优缺点,从而更深层次的探讨地基干涉合成孔径雷达形变监测的应用,以及其在形变监测应用研究上的不足,希望能为相关领域的形变监测提供一些参考和建议。

“合成孔径雷达干涉测量”课程思政建设与实践

针对当前面向工科研究生专业课程的思政教育研究偏少,缺乏课程思政建设方法及案例的问题,文中结合测绘类研究生所学习的“合成孔径雷达干涉测量”课程,发掘了该课程教学内容与思政要素的融合点,构建了“科研引导-隐性融合-创新拓展”课程思政“三步”实践教学法。以“资源开发地表形变监测与环境保护意识”为例,结合课程组的科研经历及研究成果,探讨了该课程思政教学实践过程。结果表明,该方法容易理解、操作方便,能够将思政元素与课程内容有机结合,可为工科类研究生课程思政教学提供参考。

基于地基合成孔径雷达数据的预警预报方法研究

针对地基合成孔径雷达数据振荡性高、波动性强、特征趋势不明显问题,提出了一种应用速度倒数指标对边坡变形进行预警预报的方法,采用错位相减、去限值数据处理方法,优化形变数据的质量,提高滑坡预警准确性、预报及时性。该方法在内蒙古某铁矿的应用结果表明,它能解决监测数据振荡性高、特征趋势弱、预报时效性差等问题,凸显临灾数据形变规律,是一种适用性很强的预警预报方法。

基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术的地面沉降监测

城市施工建设及地下水开采活动日益频繁,导致城市地面沉降问题日益严重。虽然传统地面沉降监测技术的精度较高,但成本也高。近年来,星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术发展起来,已被用于监测大范围地表形变,具有低成本、大面积、高精度等特点。首次采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PSInSAR)技术,监测上海西南某区域2017—2021年间的地面沉降。结果显示:除一处楼房外,该区域大部分地区未发生沉降,最大沉降速率约−7.10 mm/a,最大沉降量约25.43 mm。采用该技术监测沉降,一方面节省了大量的人力和物力;另一方面,本研究成果对城市地表沉降的科学防治具有重要的参考意义。

地基合成孔径雷达干涉测量技术及其应用

在简要讨论地基合成孔径雷达干涉测量(ground-based interferometric synthetic aperture radar,GB InSAR)技术原理的基础上,归纳了常规地基InSAR形变测量的主要处理流程。全面总结了地基干涉测量雷达系统的主要类型及其发展趋势,地基InSAR技术的主要应用领域以及目前存在的问题,对比分析了地基和星载InSAR在形变测量上的优势和不足。

圆周扫描地基合成孔径雷达极坐标格式成像算法

圆周扫描地基合成孔径雷达(圆周扫描地基SAR)成像是一种实现360度全方位观测的合成孔径雷达成像技术。现有的成像算法存在计算效率随场景扩大而降低和斜距近似导致的成像精度下降问题,难以实现实时成像。本文提出一种新的圆周扫描地基SAR成像的算法。该算法的基本思想是:首先,将球面波回波信号进行分解,表示为平面波积分形式;其次,构造扫描角度方向的滤波器,利用傅里叶变换的卷积定理,消除角度方向的高阶相位误差;进一步对信号进行极坐标转直角坐标插值,实现角度方向与距离方向的解耦;最终,通过二维逆傅里叶变换实现目标聚焦。通过仿真和实际数据实验对算法进行验证,并对本文算法与BP算法在成像质量和成像效率方面进行对比,证明本文算法可以实现高效成像。

浅谈利用天绘二号卫星干涉合成孔径雷达技术制作数字正射影像的方法

传统的光学卫星在获取影像时,会受到云、雪、雾等天气因素的影响,从而导致部分光学影像由于大面积云、雪、雾覆盖,局部范围内数据无法获取。而干涉合成孔径雷达(Interferometric SyntheticAperture Radar,InSAR)是一种微波遥感方式,它能够穿透云、雪、雾以及植被覆盖密集区域,全天时、全天候进行大量数据获取,且回归周期短,分辨率不受距离影响[1]。本文将通过我国第一个基于干涉雷达技术的测绘卫星-天绘二号(Tianhui 2,Th2),研究制作数字正射影像(Digital Orthophoto Map,DOM)的方法,以便弥补由于光学卫星受气候因素影响而引起的局部数据无法获取的情况,进一步为实现利用星载InSAR技术大批量制作DOM奠定基础。

探索水体对合成孔径雷达干涉数字表面模型的影响

干涉合成孔径雷达(Interferometric SyntheticAperture Radar,InSAR)是能够全天时、全天候工作,并且具有很强穿透能力的一种微波遥感方式,它能够穿透云、雪、雾以及植被覆盖密集区域。但当雷达波束照射到水体区域时,由于水体表面比较光滑,会产生类似镜面反射的现象,造成目标后向散射系数低,回波信号弱,从而导致相干性差,干涉相位噪声严重,残差点密集,尤其在水体面积较大时极易引起相位解缠误差的产生。本文主要利用天绘二号卫星影像,通过水体是否参与干涉数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)的过程,研究水体掩膜对干涉过程的影响,进而提高InSAR干涉DSM的精度。

逆合成孔径雷达三维成像综述

逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)可以对飞机、舰船与空间目标等进行成像,在军事和民事应用中具有重要的意义.ISAR三维成像可以克服传统二维成像中的几何失真、方位向定标难与图像投影平面未知等问题,有利于对目标进行分类和识别,是ISAR技术的重要发展趋势之一.本文主要对单天线ISAR、干涉ISAR(interferometric ISAR,InISAR)、阵列ISAR等不同体制的三维成像进行介绍.在此基础上,对各种体制的研究现状进行了总结,并对未来的发展方向进行了分析.

对干涉合成孔径雷达的干扰研究

干涉合成孔径雷达利用同一目标区域2次成像的复图像间存在的干涉相位以及已知的测量参数提取目标区域的高程信息,其具备大范围、全天候、高精度的三维测绘能力。对合成孔径雷达干涉成像的原理进行了分析,提出了一种对合成孔径雷达干涉成像的有效干扰方法,仿真了正弦调频干扰对合成孔径雷达干涉成像的效果。

基于地基合成孔径雷达的桥梁结构模态参数识别方法

针对传统工作桥梁结构模态参数识别中存在的传感器数量多、识别结果误差大等问题,提出一种基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的模态参数识别方法。通过带通滤波器将雷达原始观测挠度信号进行降噪处理,然后采用樽海鞘群算法(SSA)从滤波信号中提取结构的模态参数。利用实际桥梁监测数据,对比研究了基于增强型频域分解法(EFDD)和SSA法的模态频率识别效果。结果表明:通过带通滤波器降噪可有效滤除GB-SAR信号噪声,所提方法可以准确识别出桥梁多阶模态频率,并且其准确性要优于EFDD模态参数识别方法,最大识别误差在2%以内。

国产地基合成孔径雷达监测预警系统在紫金山金铜矿露天采场边坡位移监测的应用

紫金山金铜矿是福建紫金矿业集团股份有限公司下属的一个矿山基地,其露天采场将是全亚洲第一高露天矿山边坡。基于目前矿山采用的全站仪、GPS等监测技术,易受粉尘、降雨、光照、云雾等影响,无法实现大范围边坡区域实时、自动监测。而地基合成孔径雷达差分干涉测量技术则可以克服上述缺陷,该技术是滑坡监测技术未来的发展趋势,对于灾害预报及防治具有重要意义。介绍了国产地基合成孔径雷达边坡位移监测预警系统在紫金山金铜矿露采边坡的首次应用,验证了地基合成孔径雷达系统用于形变监测的可靠性、有效性及高精度等优势。

多时相双极化合成孔径雷达干涉测量土地覆盖分类方法

综合采用时相、极化和干涉3种维度的SAR数据进行土地覆盖分类。以黑龙江省逊克县多时相ALOS PALSAR数据覆盖区为研究区,利用不同时相极化SAR、干涉SAR信号对地物特征的敏感性,结合后向散射强度和干涉相干的时变特征进行地物解译,发展了基于多时相、多极化、干涉SAR数据的SVM土地覆盖分类方法。研究结果表明,引入双极化SAR中不同极化(HH-HV)间的相干系数,并结合所选择的时相特征、极化特征以及干涉相干特征进行分类,可解决双极化SAR影像中林地与城市及建设用地的混分问题,得到更高精度的土地覆盖分类结果。

极具潜力的空间对地观测新技术——合成孔径雷达干涉

“合成孔径雷达干涉 (In SAR)”是近十年发展起来的空间对地观测遥感新技术。它具有从覆盖同一地区的星载 (或机载 )合成孔径雷达复数图像对提取干涉相位图 ,借助于雷达成像时的姿态数据重建地表三维模型 (即数字高程模型 )的巨大潜力。尤其是基于多幅雷达复数图像处理的差分干涉技术 (D- In SAR)可以用于监测地表形变 ,精度可达厘米级甚至更高 ,其监测空间分辨率是前所未有的。介绍了 In SAR和 D- In SAR的基本原理 ,对影响干涉结果的一些重要因素做了分析 ,重点回顾和展望了差分干涉技术在与地表形变有关的地震监测和震后形变测量、地面下沉和山体滑坡、火山运动监测等方面应用的现状和前景。

地基合成孔径雷达大坝监测应用研究

变形监测是滑坡、沉降等灾害监测的重要支撑手段。地基合成孔径雷达干涉测量技术可提供远距离、大范围、连续空间覆盖的形变结果,无需接触观测目标,在变形监测方面具有广阔的应用前景。利用地基合成孔径雷达系统对隔河岩大坝进行了变形监测实验,分析了环境因素的变化对监测结果产生的影响,对环境改正方法进行了比较,通过对改正结果的分析选取了相应的环境改正方法,并对大坝整体的监测结果进行了分析。实验结果表明,地基合成孔径雷达技术可获取高精度的大坝表面整体形变信息,有利于后期对大坝进行整体稳定性分析。

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。

极化干涉合成孔径雷达技术发展与应用

极化干涉SAR技术是近年SAR遥感领域内的研究热点。本文首先概述了极化干涉SAR技术基本理论,并总结了目前极化干涉SAR技术的应用现状;然后在详细介绍国外ALOS-PALSAR、TerraSAR-X和RADARSAT-2三个典型星载极化SAR系统的基础上,分析了极化干涉SAR技术的应用前景。