差分干涉SAR冻土形变检测方法研究

季节性冻融导致的地表形变是冻土地区工程建设的主要病害,冻土的冻胀和融沉是影响青藏公路以及目前建设的青藏铁路路基稳定的重要因素.近年来,差分干涉测量技术已成为地表形变测量和监测的重要工具.基于重复轨道的ERS 1/2雷达图像,研究了利用干涉SAR技术探测冻土形变的方法,经过对引入DEM差分干涉SAR技术的处理和分析,得到研究区冻土形变结果.通过与实测数据比较,表明重轨差分干涉测量可以精确地探测冻土表面形变,可用于青藏铁路冻土形变监测.     

基于PS-InSAR的 1995-2000 年苏州地面沉降监测

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.     

干涉雷达遥感技术及其在地学信息提取中的应用

干涉雷达遥感技术是一种用于测量高程、地面位移和地表变化的全新技术。它利用合成孔径雷达回波的相位信息，通过对同一地区进行的至少两次满足干涉条件的观测，获取其干涉相位和干涉图，进而获取DEM或进行差分处理。文章详细介绍了干涉雷达技术原理，讨论干涉雷达处理的基本条件，分析基线、时间对干涉雷达处理的影响以及干涉雷达技术的误差考虑，并按步骤介绍了干涉雷达技术在地学信息提取中的一个应用－－DEM提取。     

被动源地震干涉成像技术在煤田采空区探测中的应用研究

地震干涉方法能够从背景或环境噪声中提取有效信息并应用于地下地质构造成像。通过对煤田采空区产生的被动源地震信号进行干涉成像可以定位出采空区的范围。笔者等基于被动源干涉成像原理,采用被动源地震干涉方法进行震源定位研究。通过对不同界面数值模型进行被动源干涉成像测试,验证了方法的准确性,而且测试结果表明被动源干涉成像横向分辨率高于纵向分辨率,不同的偏移速度对纵向位置影响较大,但对横向位置定位几乎没有影响。最后将其应用于实际煤田的采空区定位,成像结果与实际情况相符,验证了笔者等提出的被动源地震干涉成像方法的有效性以及在实际煤田采空区探测应用中实用性。     

D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用

重复轨道差分干涉测量(D-InSAR)技术在监测地表形变方面得到了深入的研究和广泛的应用。本研究将时间序列分析方法引入到差分干涉测量技术中,并和永久散射体技术相结合,提出一种基于PS点的差分干涉时间序列分析方法。该方法以干涉图上两个较近PS点的相位差为研究对象,能够消除大气相位延迟对差分干涉处理的影响。并将该方法应用在天津地面沉降监测实验中,获得了天津地区地面沉降数据和沉降分布图,取得了比较满意的结果。     

基于重轨InSAR的积雪深度反演方法

利用合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）反演积雪深度是流域尺度积雪遥感监测的热点之一, SAR的干涉测量（Interferometic SAR, InSAR）扩展了其在积雪研究中的应用. 微波能够穿透干雪,并在雪-空气界面发生折射,导致传播路径变化;根据InSAR原理,降雪前后的SAR像对会形成由于干雪覆盖导致的干涉相位差. 基于此,提出了基于重轨InSAR技术的积雪深度反演方法：首先,结合气象、水文、野外观测数据,判断积雪状态,以选择最佳干涉像对（无雪和干雪覆盖）;然后,优化干涉处理过程,利用差分原理,获得由于干雪覆盖导致的相位差;最后,基于雪深与相位差的几何关系,反演积雪深度,并探讨反演结果精度的影响因素. 以新疆玛纳斯河流域山前平原为研究区,利用Envisat ASAR数据,实现积雪深度的反演. 结果表明：2009年2月份研究区大部分地区雪深为20 cm左右,与野外观测结果相符;与同时期HJ-1光学影像比较,所获得的积雪覆盖范围吻合. 同时指出,失相干和输入参数（入射角、雪密度）误差是反演结果误差的主要来源.     

拉长石晕彩与内部结构的关系

为了研究拉长石晕彩与其内部结构的关系,采用Philips CM12型透射电镜结合矿物薄片,对拉长石样品的不同颜色区域进行了观察.对晕彩效应成因的研究结果表明,拉长石的晕彩效应是典型的于涉型晕彩,内部的出溶连生结构是导致拉长石产生晕彩的根本原因.只有当连生片晶的厚度为128～252 nm时,拉长石才能产生可见光范围内的干涉色.由于连生片晶不是绝对平行,表面也并不完全平坦,导致所显现的干涉色不是单一颜色.为了更好地显现晕彩,宝石的切磨方向应与内部出溶连生结构的方向尽量一致,宝石表面与连生片晶的夹角越小,观察到晕彩的方向就越正,当夹角大于45°后,样品表面就观察不到晕彩了.晕彩的颜色受出溶条纹厚度的影响,条纹组的单元层厚度越大,干涉色波长越长;两组条纹的厚度比越大,干涉色波长越长;据此建立了晕彩拉长石的内部结构模型.     

基于雷达干涉失相干特性提取冰川边界方法研究

冰川边界提取是冰川变化监测的一个重要参数,光学冰川遥感方法可以有效、精确的提取出无云区域冰川的边界信息,但是,对于有云区域和天气状况不好的冰川区域却很难获取冰川的边界信息.提出了一种基于SAR干涉失相干特性的提取冰川边界信息的方法,该方法利用内陆冰川表面失相干问题严重的特点,通过比对冰面相干系数和非冰覆盖区域的相干系数,采用阈值法对冰川区域的干涉相干图进行冰川边界的提取.根据上述方法提取冰川边界的精度达到89%,结果表明利用雷达干涉失相干特性进行冰川边界提取是可行的.     

某地变彩斜长石宝石学特征及变彩机理研究

某地变彩斜长石宝石学特征研究指出 ,其产生变彩的原因有 :1光在双晶面上发生的干涉作用 ;2光在出溶结构上发生的干涉作用 ;3光在穿越特殊包体群时发生的干涉与衍射作用。据此可知 ,斜长石宝石的加工必须进行定向切割     

激光干涉重力梯度仪设计方案

介绍两类自由下落式重力梯度测量方法:激光干涉法和原子干涉法,分析对比后发现虽然两种干涉的测量方法不同,但具有相同的潜在精度。通过笔者的自由下落重力梯度测量的初步实验,提出了两种激光重力梯度仪的设计思路,并对其进行了分析和对比。结果表明,双干涉测量法在实现重力梯度仪精度要求的前提下,可以不增大整套设备的体积,并较好地保持双落体自由下落环境条件及运动状态的一致性。     

差分干涉雷达遥感在地质学中的应用研究

雷达差分干涉测量是当前雷达遥感的热点研究领域，对地质学特别是地震、火山、大地构造的研究具有极其重要的意义。文章对差分干涉雷达遥感的原理及具体实现进行了深入研究，并分析了差分干涉测量结果的误差，郑重阐述了差分干涉雷达遥感在地震、地表形变测量、火山监测、板块构造研究中的应用。     

振向公式与干涉图象的研究

一、前言 晶体切片在聚敛光下正交偏光镜间所产生的干涉环和消光影象称为干涉图,它是晶体光学性质的综合表现。目前,对于干涉图的各种解释,如用等速直射投影图和伯尔丁面进行图解,在平面上用近似的佛楞乃尔定律和双曲线(xy=ab)确定振动方向等,都只能近似地说明一些局部现象,没有那一种解释能够适用于所有的切片,能够同时确切地定出消光影和干涉环的具体形态。     

用InSAR技术提取数字高程模型的研究

合成孔径雷达干涉测量(InSAR,Synthetic Aperture Radar)是一种获取地面数字高程模型(DEM)和探测地面微小形变的新技术。这里概述了干涉测量的发展历史,介绍了干涉测量的基本原理,并利用青藏高原库塞湖地区的数据对干涉测量获得地面数字高程模型进行了详细的阐述,最后对生成的地面数字高程模型进行结果分析。     

基于小波包变换的SAR干涉图去噪研究

基于SAR复干涉图中噪声满足加性噪声模型,提出对复干涉图实部和虚部分别应用小波包软阈值方法的去噪方案。以Daubeachies小波为小波包基函数,对添加了噪声的模拟SAR干涉图进行去噪实验,发现三级小波包分解的去噪效果明显优于一级和二级分解。并进一步对实际的含噪干涉图进行了去噪实验,与小波包软阈值方法直接对干涉图去噪的结果进行了比较。实验结果证实了本文方案的有效性。     

差分干涉雷达测量在地面沉降中的应用研究

雷达差分干涉测量是当前雷达遥感的热点研究领域，利用遥感卫星多时相的复雷达图像相干信息进行地表的垂直形变量的提取，其精度已达到了毫米级。对差分干涉雷达遥感的原理及具体实现进行了深入研究，并分析了差分干涉测量结果的误差，着重阐述了差分干涉雷达遥感在地面沉降研究中的应用，及其需要进一步解决的问题。     

面向井周高陡构造的VSP地震干涉成像方法研究

随着我国油气勘探的不断深入,复杂高陡构造区越来越成为当今油气勘探的重点,现有成像方法无法满足井周高陡构造的成像需求。针对井中高陡构造,地震干涉法基于源检互易定理,对不同检波点处VSP资料进行相关/褶积处理,重构虚拟震源数据,得到以某一检波点为虚拟震源,另一检波点处接收到的虚拟SWP地震记录。根据地震干涉原理,将VSP资料的不同波场成分进行分离,并对不同波场成分进行数学运算来生成干涉道集。通过地震干涉法能够使虚拟观测系统更靠近目标区域,提高对高陡界面的成像分辨率,实现面向井周高陡构造的高精度成像。笔者等先是对地震干涉原理进行理论推导,基于扰动理论对VSP干涉道集的波场成分进行分析,验证了不同波场成分在地震干涉中的作用及虚假同相轴产生原因。引入窗函数滤波器,对远离虚拟源和虚拟检波器的记录进行衰减,压制干涉过程中生成的虚假同相轴。最后利用干涉成像条件对处理后的地震资料进行成像,并用盐丘模型进行数值试算,得到其高精度成像结果。     

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。     

二轴晶临界干涉图的发现及其消光影特征

在偏光显微镜的锥光系统中,垂直二轴品光率体─—圆切面与光轴面交线的切面干涉图此处定义为临界干涉图。结合球面和平面解析法可以证明,这种干涉图消光影一般为双曲线形,但具体形状与晶体2V角及从0°位置（光轴面平行上或下偏光镜振动方向）旋转的角度有关。它与已知其它切面干涉图的最大区别是,当晶体从0°位置旋转45°时,消光影为一条与目镜横丝或纵丝夹45°角的直线,它到视域中心的距离随晶体2V角的减小而加大,因而在特定物镜数值孔径和晶体折射率的情况下,只有较大2V角晶体的这条消光影才会处在视域之内。在观察橄榄石和角闪石晶体临界干涉图时证实了它的上述特性。     

基于地震干涉的回采工作面随采地震成像方法

煤矿安全生产迫切需要能够对工作面进行实时探测的方法,随采地震成像方法是一个有效解决途径。基于采煤机地震信号特征的分析,研究对比了3种随采地震信号干涉方法的适用性,利用贝叶斯反演提出了工作面的随采地震槽波层析成像方法。结果表明:采用反褶积干涉或互相干干涉,皆能有效压缩震源的子波,得到比互相关干涉更宽频谱的炮集;利用二次干涉方法,有助于获得更高精度的到时与层析成像结果。该方法能够实现煤矿井下回采工作面的随采地震实时成像,及时发现速度随时间变化的危险区域,对工作面地质灾害做出预警。      

冷原子干涉型重力仪中系统误差的快速获取

一般冷原子干涉仪是在固定拉曼脉冲时间间隔T的情况下,通过扫描拉曼激光的啁啾率获得原子干涉条纹。如果要绘制出相移随着T的变化,需要较长的测量时间。本文提出了用相位解调法快速提取冷原子干涉仪的相移的方法,通过此法,可以快速获得干涉仪在整个干涉区域的系统误差,并可以快速推断出在某些特定干涉时间内导致系统发生相位移动的潜在因素。进一步,我们在实验上通过这种相位解调法快速提取出了由于二阶塞曼效应引起的干涉仪的系统误差。实验结果与理论预测相吻合,并且与通过原子干涉条纹计算出来的相位移动一致。