PSDInSAR的永久散射体时序选择方法

已有永久散射体(PS)识别技术均侧重于利用时序数据集的统计特性,而没有考虑到数据集的时序特性,这样的处理方式势必带来时序信息的浪费,造成部分PS点的漏选。该文重点关注一种永久散射体具有较好的相位稳定度但却在整个监测时间内不连续,称这种PS点为类永久散射体点。文中对类永久散射体的概念及特征进行了详细描述,利用仿真实验分析了类永久散射体应用的可行性,根据类永久散射体特性对其进行了有效选择,形成一种新的永久散射体选择方法——时序选择法。同时对时序选择法以天津地区Envisat ASAR影像数据进行实验验证。通过类永久散射体的选择,PS点数量提高了、不均匀分布特性得到改善,同时保证了其较高的相干性。

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。

面向PS-InSAR技术的桥梁随机形变规律

为了建立面向合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术的桥梁安全预警体系,需要考虑桥梁在随机荷载下的形变规律。由于桥梁的整体形变特征能由桥梁形变关键点的形变来表征,故在桥梁形变关键点上设置了人工PS点,利用蒙特卡罗法-有限元模拟技术,在不同的日温时段上探讨目标桥梁的形变关键点的随机形变规律,依据随机车流荷载模型探讨随机车流对桥梁形变关键点随机形变规律的影响。研究结果表明,统一桥梁的形变关键点与人工PS点,将蒙特卡罗法-有限元模拟技术和PS-InSAR技术结合起来,可将InSAR技术与桥梁工程联系在一起;随机系统温度对桥梁形变关键点的形变有明显的影响,甚至可达cm量级;将日温温度划分成4个时间段后对桥梁做蒙特卡罗法-有限元模拟,就能在SAR图像数据分析时剔除InSAR量测中随机系统温度因素的影响;随机车流下桥梁形变关键点的形变在mm量级,远小于随机系统温度对桥梁形变关键点形变的影响。

基于PS/DSInSAR的云南德钦县滑坡变形监测

滑坡是我国最严重的地质灾害之一。针对常规MTInSAR技术在开展滑坡形变监测时面临的监测点密度不足、监测精度受限及滑坡解译受阻的问题,提出一种有效融合PS及DS点的PS/DSInSAR技术。首先,开展HTCI同质像素识别及相干性n次幂加权的相位优化处理,并筛选DS候选点;然后,将其与振幅离差获取的PS点进行融合并筛选高质量监测点,通过对监测点的相位解译提取滑坡形变信息。以云南省德钦县为研究区开展相关滑坡监测分析。实验结果表明,PS/DSInSAR技术获取的监测点密度较常规的StaMPS-SBAS技术提升了约14倍,可以更精准地识别滑坡边界及开展时序演化分析,且分析表明,研究区滑坡与季节性降雨具有显著的相关性。

PS-InSAR技术在昆明长水机场地面形变的监测应用

为了研究昆明市长水国际机场及其周边区域的地表形变,本实验利用永久散射体干涉技术(Permanent Scatterers InSAR,PS-InSAR)和37景Sentinel-1数据,并通过GIS方法绘制形变场,得到了研究区2015年至2017年间的地表沉降信息。实验结果发现,研究区域内普遍存在速率在mm/a之间的微小形变,但并未发现明显的高速率形变场。

基于PS-InSAR技术的淄博市地面沉降监测

利用2007年10月3日至2011年2月26日的25景ALOS PALSAR SLC数据,应用PS-InSAR技术对淄博市进行地面沉降监测。研究表明在淄博市内存在4个大范围沉降区,最大沉降点位于张店区,沉降速率为66 mm/a,沉降量为206 mm,地面沉降主要由矿产开采造成。最后采用SDCORS数据进行验证,说明应用PS-InSAR技术可对淄博市地面沉降实现毫米级精度监测。

PS-InSAR技术在无锡中心城区地表形变监测中的应用

本文以Sentinel-1A数据为基础,通过永久散射体雷达干涉技术(PS-InSAR)得到无锡中心城区2018年10月至2020年10月地表形变监测数据,分析无锡中心城区地表形变情况和时空分布特征。结果表明:无锡市中心城区整体呈现“西北部抬升,南部沉降”的特点。监测时段形变速率范围为-14~20 mm/a,累积形变量达到112.5 mm。沉降较大区域主要在滨湖区高凯路-大通路附近。地面抬升主要位于惠山区玉祁镇-前洲镇所构成的片状区域,及梁溪区华源小区-五爱家园-恒隆广场-崇安寺一带。而新吴区和锡山区整体趋于稳定。对无锡市的建设规划及灾害预防具有指导意义。

基于Sentinel-1A SAR数据的呼和浩特城区地表形变分析

为了实现对呼和浩特市城区形变监测,采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)技术,对2017年3月—2021年4月期间25景呼和浩特市城区Sentinel-1A数据进行时序干涉处理,提取了城区地表沉降信息,并分析了主要沉降中心沉降原因。结果表明:呼和浩特市城区地表存在5个明显的沉降中心,整体地表平均年沉降速率3.65 mm/a,平均累计沉降量为15.50 mm,其沉降主要原因是由于地下水过度开采。Sentinel-1A数据具有时间基线短、影像数量足、数据免费等优点,利于InSAR时序分析,可满足同类城区地表形变监测工作,服务城市安全。

InSAR特征点分布与土地用途的关系研究

本文以广州为研究区域,选取72景具有两种极化模式(VV&VH)数据的Sentinel-1A卫星影像,获取区域内的永久性散射体(Permanent Scatterer,PS)和分布式散射体(Distributed Scatterer,DS),并结合Landsat-8卫星影像的土地利用类型分类结果,研究广州市的土地利用类型分布与PS点、DS点分布之间的关系。实验结果表明:(1)广州不同地区的土地利用程度存在差异,区域间发展不平衡且相差较大;(2)PS点和DS点在人工建筑物密集的建筑用地分布密集,在植被覆盖的区域分布稀疏,可以通过这一特点对研究区域土地利用类型进行初步确定并对土地类型分类结果是否正确进行判定;(3)采用VV极化模式数据的实验结果要优于采用VH极化模式。

PS-InSAR技术的昆明地表沉降特征提取与分析

针对昆明2015—2017年可能存在的地表沉降问题,该文通过永久性散射体干涉技术和GIS方法,利用34景Sentinel-1时序降轨数据,揭示了昆明市城区地表沉降的空间分布特点和变化规律,并从地质、水文、人为等方面分析了成因和影响因素。研究结果发现,昆明市城区地表整体存在形变,平均速率在±10mm/a之间。以渔户村、广卫村和洪家村为中心形成了3个面积较大的沉降带,分布在靠近滇池北岸的南市区,而西北方向的普吉片区和环城西路附近的棕树营片区是本次研究中发现的两个新沉降点。

利用Sentinel-1A合成孔径雷达干涉时间序列监测陇东地区地面沉降变形

基于覆盖陇东地区同一轨道的97景Sentinel-1A卫星影像,在ISCE和StaMPS数据处理平台上利用PS-InSAR技术进行叠加数据处理,获得研究区自2014年10月至2019年5月的年平均地表LOS向形变场,并对形变场结果进行二维网格滤波处理,获取沉降中心的变化特征。研究结果表明:陇东地区主要存在两类形变,一类是由构造活动引起的地表形变,主要分布在海原断裂与六盘山东麓断裂转换区附近,跨海原断裂年平均形变约为1 mm/a,而六盘山东麓断裂附近断层无明显变形,鄂尔多斯块体内部变形微弱;另一类则是由人类工业活动,如煤矿开采、地下水开采活动等导致的地表沉降,主要影响区域为华亭矿区和宁正矿区,均呈现漏斗状沉降形态,年均最大沉降分别约为8 mm/a和30 mm/a。

InSAR非形变信息分离方法研究——以台州地区为例

为了获取台州地区地面沉降量,该文采用粗差探测与空间滤波相结合的方法对InSAR非形变信息分离,并利用水准观测数据进行验证。结果分析表明:原InSAR与水准观测差值标准差为5.018 mm,优化后InSAR与水准观测差值标准差为1.682 mm,验证了优化方法的可靠性。对比InSAR沉降量,台州地区椒江区、路桥区、温岭市的主城区域地面缓慢抬升,可能由于台州市地下水开采控制等因素导致而成;黄岩西部山区与沿海滩涂区域地面缓慢下降,可能与矿产资源开采、填海造陆、潮汐负荷等因素有关。