热液体系氩同位素示踪研究

 采用分阶段加热爆裂法测定了不同成因热液矿床脉石英流体包裹体的氩同位素,计算出各温度段内大气氩的相对含量,从而,总结出大气降水热液矿床、再平衡岩浆水热液矿床等成矿流体的氩同位素组成特征及其演化规律。典型的大气降水热液矿床,其成矿流体以具有高大气Ar组分(约95%-100%)为特征;再平衡岩浆水热液矿床成矿流体的Ar同位素组成特征取决于与其有成因关系的初始岩浆水的Ar同位素组成及矿源层和围岩的性质,产于古老变质岩中的,一般以具有低大气Ar组分(约6%-20%)为特征,其它的再平衡岩浆水热液矿床在主成矿温度范围内一般为50%-60%左右。     

地表形变监测的改进相干目标法

如何从雷达干涉时间序列影像中获取更全面的相干目标集合,进行变形时间序列分析是当前研究的难点和热点。本文提出了改进的相干目标法,可获取更为全面且可信度高的相干目标集合,进而提高地表形变监测的时空分辨率和精度。根据雷达影像中同类型地物散射分布相近的特点,采用非参数同分布检验算法提取后向散射特性相近的同质点开展空间非局部滤波,提高干涉图的质量。与此同时,利用多尺度的极大似然条纹频率估计算法分离差分干涉图中的系统性相位,并基于同质点进行自适应相干性估计,获取相干性的平稳估计量,从而获取更多的相干点目标。利用20景TerraSAR-X条带模式时间序列影像,分别利用传统的及改进后的相干目标法对香港填海区域地表形变信息进行时序分析。对试验数据的分析结果表明,本文提出的改进方法在具有稀疏植被的填海区可有效增加相干目标点的提取,得到更为可信的沉降结果。     

Sentinel-1卫星TOPS模式影像增强谱分集配准优化

Sentinel-1卫星TOPS模式影像通常在几何配准的基础上,再次利用Burst重叠区域进行增强谱分集处理以实现高精度配准。几何配准主要依赖卫星轨道参数,难以进一步提高其配准精度,因此Sentinel-1影像配准的关键则是通过增强谱分集准确估计出几何配准后的残余偏移量。然而,增强谱分集易受失相干噪声等因素的影响,低相干条件下难以满足0.001像素的配准精度要求。因此本文首先针对单基线条件下的增强谱分集配准处理进行以下改进：①完善增强谱分集多视理论,采用前置多视处理,优化增强谱分集处理流程;②基于增强谱分集相位的残余偏移量等权估计升级为加权估计,改善参数估计方法;③完善距离向增强谱分集加权估计理论,实施距离向增强谱分集配准,增加增强谱分集的观测量。然后在单基线配准的基础上,针对时序影像处理提出优化方案：①根据影像干涉对组合所形成的增强谱分集冗余观测量进行多基线配准;②采用分布式目标技术提高增强谱分集干涉图相位质量。上述改进方案互相补充,不但能独立实施,而且可以联合使用。研究结果表明,以上改进方法能够在一定程度上提高配准精度。     

针对超高压输电导线的散射亮斑时间序列分析

针对超高压输电导线在高分辨率雷达影像上表现出的强散射特性,该文提出了一种自动提取输电导线强散射亮斑中心位置的算法。采用自适应窗口最大相关系数法,较精确地提取了强散射斑的位置,实现对散射亮斑亮度、面积、位置的时序分析。基于此算法的实验结果表明:输电导线散射亮斑的亮度峰值、50db以上的散射面积以及中心位置在时序影像中均发生不同程度的变化,并表明散射亮斑位置受导线弧垂影响,且温度是改变弧垂曲率和导线散射几何关系的主要因素。     

L波段雷达卫星监测采空塌陷区及输电铁塔基础变形研究

我国西电东输过程中,山西等地的煤矿采空区地面塌陷易导致铁塔基础变形,严重威胁特高压输电线路的运行安全。本文利用ALOS PALSAR雷达影像,应用差分干涉测量技术监测1000kV特高压输电线路山西段附近采空区地表沉降。通过形变图时间序列结果,分析了输电走廊地区的地面塌陷区变化。对差分干涉图中的多种误差源进行了量化分析,相对于采空区的快速地面塌陷而言,大气相位和基线误差表现为较低频率的噪声。针对以上特点,本文提出掩模和低通滤波的方法,有效地消除了差分干涉图中的大气相位与基线误差。研究结果表明：塌陷区137#铁塔基础,最大累计沉降量达到14cm,沿输电线路的最大倾斜为1.27‰,垂直输电线路的最大倾斜为0.46‰。本文的结果为输电铁塔安全监测提供了新的监测手段。     

Sentinel-1卫星监测黄土坡滑坡体散射体变形

针对如何全面地提取滑坡体的运动趋势,评估当前多重手段对滑坡的整治效果问题,该文以湖北巴东县黄土坡古滑坡为例,采用分年度提取PS点的方法,从哨兵雷达卫星时序数据中提取了黄土坡上残留建筑物、建筑物遗址、变电站等目标构成的强散射体点目标。通过2018年至今的哨兵雷达卫星时序数据分析结果显示,滑坡前缘的两个子滑坡体的沉降速率从2018年的-15 mm/a,降至2019年之后的约-10 mm/a,表明滑坡体上建筑物拆除形成的重力卸载减缓了滑坡体蠕动趋势。     

L波段雷达卫星监测采空塌陷区及输电铁塔基础变形研究北大核心CSCD

我国西电东输过程中,山西等地的煤矿采空区地面塌陷易导致铁塔基础变形,严重威胁特高压输电线路的运行安全。本文利用ALOS PALSAR雷达影像,应用差分干涉测量技术监测1000 kV特高压输电线路山西段附近采空区地表沉降。通过形变图时间序列结果,分析输电走廊地区的地面塌陷区变化。对差分干涉图中的多种误差源进行量化分析,相对于采空区的快速地面塌陷而言,大气相位和基线误差表现为较低频率的噪声。针对以上特点,本文提出掩模和低通滤波的方法,有效地消除了差分干涉图中的大气相位与基线误差。研究结果表明,塌陷区137#铁塔基础,最大累计沉降量达到14 cm,沿输电线路的最大倾斜为1.27‰,垂直输电线路的最大倾斜为0.46‰。本文的结果可为输电铁塔安全监测提供新的监测手段。     

滑动聚束模式SAR影像干涉处理方法

合成孔径雷达聚焦成像时,因地球旋转和传感器姿态控制误差而产生的非零多普勒中心在聚焦影像方位线中引入了线性相位,因此在干涉处理时方位线不能作为基带信号进行重采样。为了确保相位信息在重采样过程中不出现损失,一般采用内插核调制的方法完成方位线重采样。滑动聚束模式影像因成像的特殊性,聚焦影像的多普勒中心分布更加复杂,其方位线为时变信号。分析了滑动聚束模式影像点目标的多普勒历程,多普勒中心在方位线的变化规律,时变信号的内插方法,并通过模拟实验验证非零多普勒中心对内插精度的影响,最后对DORIS软件重采样环节进行改进,即采用新的多普勒中心表达式对内插核进行调制完成影像重采样,实现TerraSAR-X卫星滑动聚束模式影像的干涉处理。