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极具潜力的空间对地观测新技术——合成孔径雷达干涉 总被引：33，自引：0，他引：33
“合成孔径雷达干涉(InSAR)”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-InSAR)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InSAR和D-InSAR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。 相似文献
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基于点目标分析的InSAR技术检测地表微小形变的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
近年来,由合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)技术发展而来的时间序列影像点目标分析技术已发展成为大范围地提取地表微小形变信息的关键技术。本研究针对地表形变检测中经常出现的时间、空间去相干问题和大气效应等问题,从常规的合成孔径雷达差分测量技术(D-InSAR)入手,深入探讨了以永久散射体(PSI)和相干目标分析(CTA)方法为代表的点目标分析技术原理和方法,阐述了它们的特点和优势。最后,介绍了CTA方法对提取长时间地表形变场的具体应用实例,说明其方法的有效性和可靠性。 相似文献
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针对露天矿区与城区地表相干性不一的特征,提出一种改进的时序InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术对霍林河矿区及周围城区地表进行形变监测。首先,通过增加时间采样密度控制相干性来筛选矿区周边具备一定相干点密度的干涉数据;其次,采用经过参数优化的分布式散射点选取方法选取分布式目标并使用传统方法提取永久散射体;最后,将分布式目标与永久散射体目标混合构建Delaunay三角网进行两次回归分析得到研究区域地表形变速率。实验结果显示,霍林河矿区边坡最大形变速率达到?630 mm/a,矿区周边道路地面最大沉降速率达到71 mm/a,霍林郭勒市地表沉降速率最大达到15 mm/a,与同期GPS监测结果进行对比,证明改进的时序InSAR技术方法适用性良好,对矿业城市地表形变监测提出了一种新的InSAR监测方法。 相似文献
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基于PS-InSAR的 1995-2000 年苏州地面沉降监测 总被引：1，自引：0，他引：1
永久散射体(PS)技术在传统差分干涉测量(D-InSAR)中引入时间维,分析长时间内保持稳定的像元集相位变化,获得毫米级的地面测量精度,但是该技术要求处理的范围较小.采用分块处理的方法,通过PS差分干涉测量处理,得到1995-2000 年苏州地区地面沉降场的测量值.地面水准测量数据的验证分析表明,雷达差分干涉测量精度可达5mm(以水准测量代表地面形变的真实情况),基于分块处理的 PS-InSAR 技术在进行城市地面沉降监测和时空演化特征研究中具有很大的优势. 相似文献
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PS技术及其在地表形变监测中的应用现状与发展 总被引：10，自引：0，他引：10
合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）为地表形变监测提供了极具应用潜力的手段,具有大面积、高空间分辨率、全天候及成本低的优点。但由于大气条件变化、地表覆被等时间空间去相干的影响,其精度和普适性受到极大限制。 近几年发展的永久散射体（PS）技术在传统差分干涉测量（DInSAR）中引入时间维,分析长时间内保持稳定的像元集相位变化,获得毫米级的地表形变测量精度,同时有效地解决了时间空间去相关和大气非均质性影响的问题,目前在滑坡、地面沉降和地质灾害监测等领域得到了广泛的应用。PS技术具有高精度、高时间分辨率、能极大提高影像利用率的优点;但只适用较小区域、需要大量影像、且不适于分析快速突变的地表形变。为克服PS应用中的问题,近年来出现了三角反射体技术、多平台PS技术及相关性像元分析（CPT）技术,使PS技术应用具有更广泛的适应性。 相似文献
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利用InSAR技术研究黄土地区滑坡分布 总被引：1，自引：0，他引：1
InSAR技术能够获取大面积、连续、高精度的地表垂直形变信息,可用来监测地震、火山、滑坡等自然灾害造成的地表形变。文章介绍了InSAR技术在监测陕北黄土地区滑坡中的应用,首先进行野外地质勘察和TM光学遥感影像解译,接着通过EnviSat SAR数据差分干涉处理,获取研究区干涉形变场,提取出滑坡位移量,最后详细分析黄草湾至董家寺沿线一带的滑坡变形范围,并划定出了4个有一定变形的重点监视区。 相似文献
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InSAR技术及其在沧州地面沉降监测中的应用 总被引：9，自引：0，他引：9
随着城市建设的飞速发展,地面沉降危害日益显著,常规的测量方法尽管精度高,但是成本高、采样精度低、测量时间周期长,已经无法满足当今社会的要求。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)已成为测量地球表面变化极具潜力的技术,它可以大面积的采样、测量时间短,同时成本也很低。沧州地区至2001年沉降中心累计沉降量已达2236mm。文中介绍用合成孔径雷达干涉测量进行沧州地区地面沉降监测的试验,最后利用InSAR的差分技术得到的沧州地区的地面沉降监测结果,并据此得到一些初步认识。 相似文献
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《水文地质工程地质技术方法动态》2006,(5):12-19
在美国直接受下陷影响地区达45个，受灾面积超过17000平方英里，每年相关经济损失约为125万美元。导致下陷的主要原因有含水层系统挤压、有机土壤排水、地下采矿、自然挤压、污水池、冻土融化等（国家调查委员会，1991）。一个强大的映射成图工具（InSAR）对于评估和缓解下陷方面比较有效。InSAR能够以惊人的精度监测地表微小形变。InSAR所形成的干涉图增强了我们监控和处理由于含水层系统挤压引起的下陷，也展现了人类控制自然物理过程的新视野。干涉合成孔径雷达（InSAR）是一种新型的用雷达信号监测地表微小形变的工具，其反映的空间细节水平非常惊人，测量结果精度很高。美国地质调查局及其他一些单位正在利用InSAR成图和监控由于含水层系压造成的。 相似文献
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合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)可监测地球表面的微量形变,包括地震、火山活动、冰川漂移、地面沉降、活动断裂及山体滑坡等引起的地表位移,是近年来发展起来并得到日益重视的新方法,与其他监测方法(如GPS监测等)相比,用D-InSAR进行地面微位移监测具有全天时、全天候、精度高、覆盖范围大且空间连续的巨大优势。采用D-InSAR技术对阿尔金东段构造变形特征进行了研究,结果表明,阿尔金断裂带是青藏高原东北缘地壳变形的重要分界线。界线以北地区变形均匀,而且变形量较小;以南地区变形强烈且不均匀,变形强度的总体趋势为西高东低,中间受北祁连断裂带西段的影响,在断裂带中出现约为1.0cm的变形低值。另外,南区存在N65°W和近NW两个方向的线性强变形带,前者与阿尔金走滑断裂带次一级的压扭面方向一致,后者与北祁连断裂带西段的展布方向一致。 相似文献
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现代地壳运动与地震监测预报研究的现状和发展趋势 总被引：7，自引：1，他引：6
综述了近年来美国、日本的GPS连续观测系统和INSAR空间测地技术在现代地壳运动和地震监测预报研究中的应用现状和发展趋势。 相似文献
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河北蔚县是我国华北地区最大的地下采煤区之一,该地区长期存在采矿塌陷灾害,不仅威胁采矿安全,而且严重破坏当地生态环境。本文基于合成孔径雷达干涉（InSAR）这一新型空间对地观测技术,采用61景Sentinel-1A/B干涉宽幅（Interferometric Wide swath,IW）模式数据进行矿区形变观测,获取整个矿区在2017—2018年间的地表形变空间分布特征,并对矿区地表的沉降量级及面积进行详细的统计分析。此外,采用融合多轨道SAR数据的多维形变时序估计方法,对西细庄矿数据进行东西向和垂向的二维形变分解,获取该矿的二维形变时间序列。结果表明:除南留庄井田外,其余三大井田在监测期间均存在不同程度的地面沉陷灾害;整个矿区年沉陷速率超过-10 cm/a的区域达到了2.16 km2;受成像几何影响,不同轨道数据获取的形变结果存在一定差异;西细庄矿以垂向形变为主,伴随明显的东西向水平形变。研究结果为蔚县矿区地面沉陷监测与煤矿安全开采提供数据参考。 相似文献
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合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术是传统的合成孔径雷达技术和射电天文学中的干涉测量技术相结合而发展起来的一项新的遥感技术,这一新技术以其在大范围地表高程测量和地表变形测量方面所具有的独特优势和巨大潜力,而成为对地测量和地学科学研究的一个重要的工具。同星载InSAR相比,机载InSAR在高分辨率区域测图方面具有较大的优势,而且数据采集的时间安排及飞行方位选取方面相对较灵活。而且SAR是一种主动微波遥感技术,具有全天时全天候的工作特征,这一技术也正在成为中国西部困难地区测图的一个非常有效的工具。在详细分析应用机载InSAR数据测量地表高程的基本原理的基础上,提出了机载InSAR自动生成DEM的技术流程,并以内蒙古丰镇地区的机载InSAR数据为基础进行了试验研究,取得了较好的效果,为这一新技术的进一步实际应用奠定了基础。 相似文献
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巴姆地震变形场和应力场：Ⅰ．用差分干涉雷达和Okada方法求解 总被引：1，自引：0，他引：1
本文对2003年12月26日伊朗东南部克尔曼省巴姆地区发生的6.6级地震产生的位移场、应变场和应力降分布进行了定量研究。首先从差分干涉雷达(D～InSAR)出发,求解出此次地震的同震干涉条纹和雷达视线方向的位移场,并从雷达干涉的相干图上清楚的观察到了发震断层的痕迹,得出此次地震的发震断层是巴姆断层以西的隐伏断层的结论。然后结合 Harvard 的 CMT(震源机制解)结果、Nakamura 的断层结果(Arg-e-Bam 隐伏断层)以及本文 D-InSAR 求解出的发震断层结果,利用 Okada 程序,计算出此次地震的北、东、垂向三个位移分量,投影得到雷达视线方向的位移,将投影结果与由 D-InSAR得到的位移场比较,看到我们所讨论的断层模式可以很好的解释差分干涉雷达的观测结果,可以合理的解释 Arg-e-Bam 隐伏断层为此次地震的发震破裂断层,通过分析地震的破坏程度分布图,隐伏断层为发震断层的解释可以很好的符合巴姆地震的等震分布图。最后,本文利用 Okada 程序计算得到了此次地震所产生的应变场和应力降场。 相似文献
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We present two case studies regarding the application of Synthetic Aperture Radar (SAR) Persistent Scatterers Interferometry (PSI) techniques to landslide-prone slopes situated in the municipal territories of Caramanico Terme and Volturino (Italy). The analysis of satellite SAR data with PSI techniques poses often problems on sites where, due to the scarcity of human artefacts and the presence of vegetation cover, density of coherent points (PS) is low (< 10 per km2). Moreover, the steep and rough topography typical of landslide-prone areas hamper the interferometric pre-processing, making more difficult the joint estimation of displacements and of DEM errors. Under these conditions the significance of temporal interferometric phase trends can be uncertain and conservative assumptions, necessary to ensure low false detection probabilities, need to be coupled with innovative processing strategies to increase the detection efficiency of PS objects. Here, the SPINUA (Stable Point Interferometry over Un-urbanised Areas) processing technique is applied together with an alternative PS Candidate (PSC) selection procedure based on the use of pixels classified as urban.
The cases of Caramanico and Volturino are representative, respectively, of harsh and favourable conditions for PSI applications. The results from Caramanico show clusters of PS exhibiting similar line-of-sight (LOS) deformation behaviour in the period 1995–2000. The locations of moving PS often coincide with distressed buildings and appear consistent with the areal distribution of recent and past landslide activity. The temporal displacement trends, however, are characterised by very low annual average velocities (from 3 to 7 mm/y) and it is uncertain to what extent the PS data reflect true slope movements, local deformations (e.g. settlement of engineering structures) or both.
Thanks to the more favourable conditions, the application of the standard SPINUA approach in the Volturino area was sufficient to obtain suitable densities of PS, as well as spatially and temporally consistent displacement results for a period 1992–2000. In particular, a group of moving PS was identified in a peri-urban area, known for the past and recent slope stability problems. The slowly moving PS (from 3 to 5 mm/y) fall in a location that, unlike the remaining part of the town, is characterised by the presence of many distressed buildings and structures. Although the site information confirms the reliability of PS data, in the absence of ground monitoring and detailed records of landslide movements, it is difficult to identify the main mechanism of the detected deformations. In general, in geologically and topographically complex urban/peri-urban settings, the significance of very low-velocity PSI surface displacements should always be considered together with in situ geotechnical controls and ground monitoring data. 相似文献
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Investigating landslides with space-borne Synthetic Aperture Radar (SAR) interferometry 总被引：7，自引：0，他引：7
This paper is addressed to readers without advanced knowledge of remote sensing. It illustrates some current and potential uses of satellite Synthetic Aperture Radar interferometry (InSAR) for landslide assessment. Data acquired by SAR systems can provide 3D terrain models and be used to assist in regional scale investigations, e.g. aimed at evaluation of susceptibility of slopes to failure. Under favourable environmental conditions, the innovative Permanent Scatterers (PS) technique, which overcomes several limitations of conventional SAR differential interferometry (DInSAR) applications in landslide studies, is suitable for monitoring slope deformations with millimetric precision. The PS technique combines the wide-area coverage typical of satellite imagery with the capability of providing displacement data relative to individual image pixels. With the currently available radar satellites, however, only very slow ground surface displacements can be reliably detected and measured. The presented case study of a landslide from the Liechtenstein Alps indicates that the most attractive and reliable contribution provided by this remote sensing technique lies in the possibility of (i.) wide-area qualitative distinction between stable and unstable areas and (ii.) qualitative (relative) hazard zonation of large, slow landslides based on the identification of segments characterised by different movement rates. Since only the radar line of sight projection of the displacements can be detected, a quantitative exploitation of the PS data is possible only where sufficient ground truth is available. In site specific or single landslide investigations the PS data can represent a very useful complementary data source with respect to the information acquired through ground based observations and in situ surveying. However, the difficulties associated with the feasibility assessments of the applicability of SAR data to local scale problems, as well as with the interpretation of PS results, require a close collaboration between landslide experts and specialists in advanced processing of radar satellite data. The interpretation of the exact geotechnical significance of small, radar sensed ground surface deformations is challenging, especially where ground truth is lacking. Although any ground deformation is potentially of interest to an engineering geologist, detection of movements in both vertical and horizontal directions is needed in the case of landslides to evaluate slope failure mechanisms. With their high radar viewing angles, however, the current space-borne systems can detect only a fraction of the horizontal component of movement. It is expected that the upcoming SAR dedicated missions with new sensors and different acquisition geometries, combined with the rapid developments in the field of advanced radar data processing, will allow a full 3D reconstruction of deformation data and help to further reduce the current limitations of the PS and similar DInSAR approaches. 相似文献
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合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）及其对城市遥感的意义 总被引：2，自引：0，他引：2
该文详细论述与分析了合成孔径雷达干涉测量（InSAR)的干涉几何特征及InSAR影像之间的相关性特征，着重阐述并分析了影响其地学监测方面的数据质量等相干技术问题，就InSAR开展上海城市地面沉降研究提出了基本思路，对InSAR城市遥感应用的潜在意义进行了分析和讨论。 相似文献