浙江平原时序InSAR地面沉降监测

针对浙江省地面沉降监测需求,研究利用时序InSAR技术进行浙江省平原区地面沉降监测的技术流程。以上虞区块为例,反演得到上虞地区2013-2014年度地面沉降信息;结合同期外业水准测量数据,在传统点-点、点-面验证基础上,提出点-线验证方式,将几种分析评价方法进行了对比,对InSAR地面沉降监测精度进行评价分析;最后结合外业实地调查的情况,证明了InSAR技术监测大范围地面沉降分布状况和发现区域沉降中心的有效性和精确性。     

基于时序SAR的德州地面沉降分析

InSAR技术具有测量时间短、速度快、精度高等优点,可有效取代传统测量.SBAS-InSAR技术作为一种时序SAR技术,形变监测精度高,可达毫米级,在地面沉降中得到广泛应用.本文以德州城区为研究区域,利用2016年3月-2018年6月获取的31景Sentinel-1A影像展开研究,并且对比SAR影像滤波常用几种方法,定...     

利用GPS监测地面沉降的精度分析

为了监测天津地区的地面沉降,配合精密水准测量,1995年布设了一个GPS监测网,每年的10-11月进行一次精密GPS测量,并与同期进行的精密水准复测的垂直形变结果进行比较研究。根据1995-2004连续十年GPS大地高与精密水准测量观测数据对比研究,验证了GPS监测地面沉降的精度,从理论和实践上论证了GPS大地高变化完全可以像精密水准测量一样高精度获取水准测量点的沉降值,从而得出在地面沉降监测中GPS测量可用于监测地面沉降的结论。     

城市地面沉降监测技术方法与应用

本文阐述了城市地面沉降监测的技术方法,重点介绍了水准测量和合成孔径雷达干涉(InSAR)监测在城市地面沉降监测中的适用性。以杭州市为例,通过多期水准测量、In SAR监测等技术方法,获取了杭州市2015—2020年地面沉降空间分布特征和发展趋势信息,并针对城市区域内重要基础设施、大型线状工程、跨江桥梁等进行了地面沉降应用分析。将历史及同期开展的城市水准测量成果与In SAR监测结果进行对比,显示两种技术方法测量结果具有较好的一致性,不同技术方法可以相互弥补,将两种技术方法进行融合处理和综合分析的建设思路,可以为新一线城市地面沉降监测和控制提供科学的决策依据。     

Sentinel-1A SAR影像及其在矿区地面沉降监测中的应用研究

详细介绍了Sentinel-1A SAR影像数据的基本参数、工作模式、应用领域等。利用2016.11.09—2017.03.09的5景Sentinel-1A C波段SAR影像数据进行矿区地面沉降监测试验。基于SARscape利用双轨D-In SAR技术进行差分干涉处理,得到了研究区地面沉降分布图,直观地再现了研究区在2016.11.09—2017.03.09的沉降分布、沉降量级等。结果表明济宁某矿区在监测期间地面相对稳定,未有大面积和大量级的地面沉降发生,4个干涉对监测到的最大沉降都未超过3 cm。     

合成孔径雷达差分干涉测量技术在城市地面沉降监测中的应用

合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是利用合成孔径雷达(SAR)两次观测中的相位差与空间距离差之间的关系,提取地表三维信息和形变信息的一项技术。利用欧空局存档雷达数据,通过常规D-InSAR、PS-InSAR和SBAS技术,实现对哈尔滨城市历史和现今地面沉降情况调查,为城市形变灾害预测提供详实可靠的观测数据,以便更好地指导今后的地面沉降防治工作。     

时序新方法在城市地面沉降监测中的研究

针对现有时序分析在大范围形变监测中数据处理时间长、存在大气延迟误差和相位解缠误差问题,该文利用LiCSAR产品,采用时序新方法LiCSBAS技术,引入GACOS产品进行大气改正,运用整体干涉质量检验和环闭合相位来剔除解缠误差。以昆明市为研究对象,选取2018—2021年获取的84景Sentinel-1影像进行实验研究。结果表明：LiCSAR产品能有效提高数据处理效率;采用CACOS产品对流层大气延迟进行改正具有一定效果;环闭合相位能够有效剔除解缠误差。利用该方法共监测出6个沉降区,其成因受城市建设、地质、地下水抽取等因素导致,相较于已有研究表明,A沉降区为新增沉降中心。该方法在大范围城市地面沉降监测中具有一定优势,可为防灾减灾事业及政府部门决策提供一种有效的手段。     

高分辨率SAR影像在地面沉降监测中的应用

TerraSAR-X具有较高的地面分辨率、短波长以及高时间分辨率,为高精度地面沉降的监测提供了更大的契机。选取2011-12～2013-05的38景TerraSAR-X影像,采用PS-InSAR技术对常州武进区地面沉降状况进行监测,提取更多的PS点,获取了2011～2013年的地表形变速率,沉降细节更加丰富;同时对沉降的原因进行研究和分析,最后利用外部水准数据对其监测结果进行对比和验证,精度较高(达到了4.2 mm/a)。     

D-InSAR技术用于西安地区地面沉降监测的研究

InSAR技术是20世纪后期发展起来的一种新的测量方法,由于其具有能够实现全天时、全天候的对地观测,现已成为空间对地观测技术的研究热点。D-InSAR技术是在InSAR技术基础上发展起来的一种可以用来检测地面微小运动的新技术,其可以监测厘米级,甚至毫米级形变的精度。文中分析了D-InSAR技术用于形变监测中存在的误差及其减弱措施,并对该技术在西安地区的应用作了相应的分析。     

基于相干目标的干涉图叠加方法监测天津地区地面沉降

利用ENVISAT ASAR数据,采用基于相干目标的干涉图叠加方法,对天津地区的地面沉降现象进行了DInSAR监测试验.差分干涉处理采用"两轨法",使用校正了高程异常的SRTM DEM数据消除高程相位.以相干系数为标准选取了相干目标,解缠过程中运用了Delaunay三角剖分和权重最小费用流算法.本文获得的季度平均沉降速率图有效揭示了试验区地面沉降的空间展布及相对形变量,但其获得的绝对形变量尚需地面实测数据校验.     

利用时间序列干涉图叠加法监测江苏盐城地区地面沉降

针对永久散射体技术和短基线集法所需SAR数据较多的问题,采用时间序列干涉图叠加法监测区域地表沉降,提出利用结构函数作为判断因子提取出受大气扰动较小的干涉图用于叠加分析,以确保大气延迟误差对地表沉降监测结果影响的最小化。利用13景ASAR数据,研究了江苏省盐城市在2003-12～2009-05期间的地面沉降趋势。     

利用时序DInSAR监测填海造陆地区地表沉降

通过研究时序DInSAR相位模型,利用振幅离差、时间相干系数和统计分析多重方法提取了相干点目标,并根据不同相位分量的时空特性分离出形变相位,继而提取出相干点目标上的沉降速率。以上海市临港新城主城区为实验区,利用24景Envisat ASAR影像,得到了2007-10～2010-02间的沉降速率分布,并分析了冲填土年代对沉降的影响。     

沧州地区地面沉降现状Sentinel-1A/B时序InSAR监测与分析

获取了22景IW模式的Sentinel-1A/B数据,分别采用PS-InSAR和SBAS-InSAR两种时序技术得到了沧州地区2015年11月至2016年11月期间地表平均沉降速率及累计沉降量。经分析,两种时序监测结果具有较高的一致性,其结果表明：献县、沧县、沧州市区地面表现为回升趋势;青县、沧县东部、南皮县西部、东光县等地区地面沉降量较大,其中东光县何庄村累计下沉量达47 mm,而引起这些区域地面沉降的主要原因为农业生产等带来的地下水开采。本文对基于Sentinel-1A/B SAR数据的时序分析方法在城市沉降监测方面的应用进行了探讨,为有关部门提供了重要的参考数据。     

GM-AR模型在城市地面沉降预测中的应用

随着城市的现代化进程,地面沉降已广泛发生在世界各地,给人民生活和社会发展造成极大损失.GM(1,1)模型作为经典的地面沉降预测方法,不适用于随机型数据预测.将AR模型与GM(1,1)组合成GM-AR模型对城市地面沉降数据进行预测,预测值残差小于GM(1,1)模型,未来2、3期预测值小于1 mm,且趋势线更贴近实测值,效果优于传统的GM(1,1)模型.     

GPS在城市地面沉降监测中的应用

地面沉降与地下水过量开采以及城市建设有关,测定地面沉降主要是采用水准测量方法,由于ＧＰＳ技术的迅速发展,使得应用ＧＰＳ技术测定地面沉降成为可能,ＧＰＳ技术具有精度高、速度快、工作量小、全天候等特点。文中论述了应用ＧＰＳ技术测定城市地面沉降的基本方法,通过对Ｓ市的４次定期观测,取得有益的结果。     

基于高分SAR影像的城市用地变化检测

SAR技术的发展使得该技术在人们生活和生产中发挥着越来越重要的作用,而且高分辨率SAR影像的使用推动了SAR技术在各个方面的研究和应用,其中对城市用地的变化监测效果十分明显。本文采用4景前后时间相差11个月的Terra SAR-X数据,运用对数比值法构造差异影像,最后使用马尔科夫随机场模型提取出城市建筑物用地变化区域。最终得到的结果与人工目视解译结果的重合率达到80%以上,表明该方法行之有效,可以推广生产。     

PSInSAR技术在地面沉降监测中的应用研究

永久散射体合成孔径雷达测量技术(PSInSAR)具有全天候、大范围、高精度监测地表形变的优点,是形变灾害监测领域一种新的经济的空间对地观测新技术。本文介绍了PSInSAR技术,并使用我国某地区的卫星SAR影像数据,运用PSInSAR技术完成了地面沉降监测的相关处理流程,并将结果与常规水准测量的结果进行了对比,证实了PSInSAR技术用于大范围地面沉降监测的有效性。     

半干旱矿区沉陷地土地复垦模式研究

根据矿区土地复垦方案设计与规划的方法与技术,在研究半干旱矿区独特的自然地理条件的前提下,根据相关生态修复原理和方针,提出适宜该类矿区发展的土地复垦模式,并且以陕西大柳塔-活鸡兔矿区为例,列举了几种适宜本矿区的土地复垦模式.同时结合最新的科学研究成果给出了一些建议.     

基于SAR干涉点目标分析技术的城市地表形变监测

通过深入研究干涉点目标的相位模型,提出基于空间搜索的邻近点目标干涉相位差解缠方法,用以计算点目标的地形残差和线性形变,以及分离点目标大气延迟相位和非线性形变相位的时空域滤波方法,解决干涉点目标分析中的关键问题.最后,以苏州地区地表沉降监测为应用试验,利用形成的SAR干涉点目标形变信息提取技术,获取苏州市区1992-2002年间的地表沉降信息.研究结果与已有文献记录保持比较好的一致性,证明SAR干涉点目标技术完全可以发展成为应用于城市地表形变监测的实用化技术.

Abstract：

Interferometric point target analysis (IPTA) is one of the latest developments in radar interferometric processing. It is achieved by analysis of the interferometric phases of some individual point targets, which are discrete and present temporarily stable backscattering characteristics, in long temporal series of interferometric SAR images. This paper analyzes the interferometric phase model of point targets, and then addresses two key issues within IPTA process. Firstly, a spatial searching method is proposed to unwrap the interferometric phase difference between two neighboring point targets. The height residual error and linear deformation rate of each point target can then be calculated, when a global reference point with known height correction and deformation history is chosen. Secondly, a spatial-temporal filtering scheme is proposed to further separate the atmosphere phase and nonlinear deformation phase from the residual interferometric phase. Finally, an experiment of the developed IPTA methodology is conducted over Suzhou urban area. Totally 38 ERS-1/2 SAR scenes are analyzed, and the deformation information over 3 546 point targets in the time span of 1992-2002 are generated. The IPTA-derivecl deformation shows very good agreement with the published result, which demonstrates that the IPTA technique can be developed into an operational tool to map the ground subsidence over urban area.