利用差分干涉雷达测量技术(D-InSAR)提取同震形变场

简要介绍了合成孔径雷达干涉测量技术、差分干涉雷达测量技术,并对干涉测量精度进行了简单讨论.以西藏玛尼地区为例,通过三通差分干涉处理,获取了玛尼地震同震形变场.结果表明:形变场长200 km、宽115 km.干涉条纹以北东东向发震断层——玛尔盖茶卡断层为中心分布,且基本与发震断层平行;通过对干涉形变图进行分析,发震断层可分为3段,其中西段长约23 km,中段长约60 km,东段长约26 km,整个发震断层共长110 km;震中附近最大隆起斜距向位移量为162.4 cm,断层西侧最大沉降斜距向位移量为103.6 cm,震中最大地面水平位错为7.96 m.

合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术在多年冻土区地表变形监测中的应用

多年冻土区地表变形严重影响着区域内生态环境和工程设施的稳定性。合成孔径雷达差分干涉测量(differential interferometric synthetic aperture radar,D-InSAR)技术作为一种新型的空间对地观测技术,为多年冻土区地表变形监测提供了新方法。通过近20年的不断深入研究,利用D-InSAR技术的多年冻土区地表变形监测取得了大量研究成果。首先介绍了D-InSAR技术测量地表变形的理论基础,进而概述了D-InSAR技术在多年冻土区地表变形测量中的应用现状,然后总结了D-InSAR测量过程中存在的关键问题及可能的解决方法。在此认识和分析的基础上,对D-InSAR技术今后在多年冻土区地表变形监测中的发展方向进行了探讨,以期为D-InSAR技术在多年冻土区地表变形监测中的推广应用和深入研究提供参考。

浅谈合成孔径雷达干涉差分干涉测量(D-InSAR)技术在地铁沿线形变精细化监测中的应用

合成孔径雷达干涉技术是最近三十年发展起来的一种空间对地测量技术,目前已广泛应用于地表信息采集即地表变形采集领域。本文介绍雷达干涉测量(InSAR)和D-InSAR的基本原理,分析了合成孔径雷达干涉差分干涉测量(D-InSAR)技术相对于传统测量技术的优势与应用,重点对成像原理、干涉测量中消除区域地形相位中常用的两轨法、三轨法、四轨法等不同差分干涉方法进行了分析。

激光实时干涉计量技术和雷达差分干涉技术测量形变的对比研究及其意义

分别叙述了激光干涉技术和雷达差分干涉技术的原理及应用.采用激光实时干涉计量技术实验室观测试样在加压过程中的形变,研究不同破裂孕育区所表现的不同应变异常场特征.采用雷达差分干涉技术可以测量地形及地表形变,并且有西藏玛尼、张北—尚义等地震前后的形变测量结果.指出激光实时干涉计量技术与雷达差分干涉技术相似,都是以条纹变化图研究形变异常场特征.因此,对雷达差分干涉技术测量的孕震过程中的形变场,特别是临近大震发生前的形变场特征进行观测和以激光干涉技术进行实验及对比研究均将很有意义.

利用雷达差分干涉测量技术获取汶川MS 8.0地震形变场

利用ENVISAT/ASAR和ALOS/PALSAR数据,结合两路差分干涉测量技术获得了汶川地震的同震形变信息和震前、震后地面在卫星视线(light of sight,简称LOS)方向上的形变特征。结果表明,汶川地震引起的地面形变范围广,程度大,地震形变沿断层向北北东向扩展,所形成的差分干涉条纹明显。地面的形变特征对于推断断层的性质,研究地震形变和地震发育特征具有重要的参考价值。另外,将同震雷达差分干涉测量的结果与利用USGS发布的汶川地震有限元断层模型(finite fault model)反演的LOS方向的形变进行了对比验证,发现二者在断裂带的上盘具有较好的一致性,但在下盘却有较大的误差。通过不同传感器干涉结果的对比发现,L波段的雷达干涉结果更能够反映汶川大地震在龙门山断裂带附近的地面形变信息。

差分干涉雷达测量技术大气延迟分析

在分析大气延迟原理的基础上,利用差分干涉像对组成闭合环,通过查看闭合环相位直方图分布来判断大气延迟的存在与否,并用差分干涉相位相加减的方法消除大气延迟的影响,利用该方法对原来不能产生干涉条纹的干涉像对进行处理,取得良好的效果。

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。

SAR差分干涉测量技术在地震区域形变测量中的应用研究

合成孔径雷达(SAR)差分干涉测量是一种最新的大地形变测量遥感技术方法.利用欧洲空间局1996年4月15日获取的地球资源卫星ERS-1数据和4月16日获取的ERS-2数据,以及1997年12月2日获取的ERS-2数据,应用差分干涉测量技术对发生于1997年11月8日的西藏玛尼地震进行了提取区域形变场的应用研究.从得到的变化检测条纹图中可识别出地表破裂带,并可定量推算震中周围和两条断裂带附近的变形情况.分析结果表明:断裂为左行平移性质,断裂带南侧水平错动的最大变形量至少超过2.8m,北侧水平错动的最大变形量至少超过1.75m.差分干涉测量分析结果与地面调查及已有的相关研究资料符合得很好.

SAR差分干涉测量技术及其在地表形变监测中的应用现状

合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)是一种新的空间对地观测技术.它利用合成孔径雷达(SAR)的相位信息提取地表的三维信息和高程变化信息,可以监测地球表面和冰雪表面的微小变化,且探测地球表面位移变化的精度可达到cm量级.因此,介绍了D-InSAR的基本原理和发展概况,综述了D-InSAR在地表形变监测中的应用现状,并对D-InSAR的应用前景进行了展望.

雷达干涉测量技术在矿区形变监测中的应用研究

相对于传统监测方法,运用合成孔径雷达干涉测量技术及其差分技术(D-InSAR)进行地面微位移监测的方法,是近年来发展起来并得到日益重视的新方法。为此,论述了D-InSAR技术的基本原理,结合三轨法阐述了利用该技术提取矿区地表沉陷数据的过程并对结果进行分析;最后展望了D-InSAR的下一个版本多时相差分监测技术,此技术弥补了D-InSAR技术的不足且在遥感监测中有着无法替代的优势,应用前景广阔。

基于SBAS-InSAR技术的淮北市地表沉降监测分析

长期高强度的煤炭开采和地下水抽采,导致淮北市地表发生大面积沉降,破坏了耕地以及生态环境,因此对地表沉降监测显得尤为重要。本文通过短基线集合成孔径雷达干涉测量(SBAS-InSAR)方法获取了2020年1月5日到2020年12月30日的淮北市地表年形变速率,并且使用水准数据对监测结果进行了精度验证。结果表明:淮北市沉降存在不均匀现象,年形变速率为-55~42 mm,淮北市地表沉降由地下煤炭资源开采和地下水抽采引起,主要地表沉降由采煤引起。研究结果可为地质灾害预防提供数据参考。

基于差分干涉技术的流域边坡稳定性调查研究

形变监测对于流域边坡稳定性调查具有十分重要的意义,传统的稳定性调查主要通过人工巡查或在边坡加装监测仪器的方式进行,这些方法运行维护成本较高且存在一定的主观性,准确度无法保证。差分干涉技术作为当前从卫星雷达遥感获取的对地观测数据中提取地形信息最主要的技术手段,能够较好的解决传统监测手段的诸多问题。本文以贵州省北盘江流域光照电站至马马崖电站河段为例,选用L波段ALOS PALSAR-2数据,基于差分干涉技术,对该段流域在2019年至2020年时段内的边坡形变信息进行提取,获取到10处发生过形变的边坡位置。同时,对这些发生过形变的边坡进行了实地考察,发现大部分边坡存在发生形变的痕迹,证明了该方法对于流域边坡稳定性调查的适用性,同时也为该段流域后续的调查治理工作提供了依据。

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。

基于D-InSAR技术的淮南矿区地面沉陷监测

针对常规的通过大地水准测量、GPS测量监测矿区地面沉陷的技术存在监测周期长、成本高、无法全面监测等缺陷,提出了一种基于D-InSAR技术的矿区地面沉陷监测方法。以淮南矿区为试验区,采用两轨法D-InSAR技术,利用该地区2个时相的ALOS PALSAR数据获取了淮南矿区试验时间段内的地面形变图,分析了淮南矿区各矿的地面沉陷信息。结果表明,煤矿开采区存在5~25 cm不同程度的沉陷,与实际情况相符,因此,基于D-InSAR技术的监测方法可以作为一种获取矿区大范围的地表沉陷信息的有效方法。

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。

D-InSAR技术在城市轨道交通变形监测领域的应用

合成孔径雷达干涉测量(D-InSAR)技术作为一种新型的空间大地测量技术,具有全天时、全天候、目标范围广的观测能力,能够获取高精度、高分辨率、大范围的地表形变信息,且不需要地面控制点。将这种新技术引入城市轨道交通工程领域,通过采用小基线集测量(SBAS-DInSAR)技术和精密水准测量方法进行北京地铁6号线沿线地面沉降的监测比对实验,探讨D-InSAR技术在城市轨道交通工程变形监测领域的工程化应用。通过比较测量数据,可以看出D-InSAR沉降监测成果和地面精密水准测量在沉降趋势上有着较高的一致性,因此采用该技术进行城市轨道交通工程变形监测具有一定的可行性。

一种基于逆问题的差分干涉SAR层析成像方法

高度-速率维成像时,差分干涉层析成像合成孔径雷达获取的观测数据在基线-时间平面非均匀分布。若直接对观测数据进行两维傅里叶变换来恢复散射体高度-速率维像,则因强副瓣存在,成像效果不理想。该文将差分干涉层析成像合成孔径雷达高度-速率维成像问题归结为2维积分方程的逆问题,提出了一种采用Backus-Gilbert算法实现差分干涉SAR层析成像的新方法,并使用Tikhonov正则化获得逆问题的正则解。仿真结果表明该文提出的方法能够克服基线时间不均匀造成的影响,获得较好的成像结果。

基于D-InSAR技术的伊朗巴姆地震地表形变监测

以伊朗巴姆地区为例,对伊朗巴姆地震造成的地表形变进行了差分干涉测量,得到了垂直向的同震三维形变场,并运用GIS三维分析技术对形变场进行了分析。实验结果表明,地震在巴姆城市的东侧造成了较大形变,在西侧也产生了微量形变。巴姆城市北部地块沉降,南部地块隆起。同时在巴姆城市南部可明显看到地震造成的断层。实验结果验证了基于C波段的SAR数据的D-InSAR技术在干燥地区监测地表形变方面的可行性。本文对产生去相关效应的原因进行了解释,认为对于干燥少植被的地区干涉效果较好。并指出,如果能够通过技术进步提高雷达干涉测量的精度并降低观测成本,同时将该技术与GPS、GIS等技术相结合,从而更好地研究形变机理,这将对地质灾害的研究产生重大意义。

边坡稳定性监测雷达系统关键技术分析

分别对边坡雷达(S-SAR)系统涉及到的合成孔径技术、差分干涉测量技术、步进频率信号技术等3种关键技术进行了详细分析,并结合相应的公式推导,对各技术的功能进行了详细讨论,结果表明:1差分干涉测量技术可精确测量目标的位移变化情况,保证了边坡雷达的测量精度;2利用合成孔径技术增大天线孔径,有助于提高边坡雷达系统的方位分辨率;3步进频率信号技术可为雷达提供较高的距离分辨率,使得边坡雷达具备多目标识别的能力。