地基SAR干涉测量原理及其形变监测应用研究

详细介绍了地基SAR的基本理论,结合建筑物二维和一维的实测数据,分析了其在距离向和方位向的分辨率以及形变的监测精度,说明了地基SAR在形变监测中的有效性,并对地基SAR今后的应用与发展作了初步展望。     

微型地基干涉雷达变形数据后续处理

基于笔者所在单位研制的微型地基干涉雷达,结合微型地基高速实孔径干涉雷达获取的重庆赖家桥大桥变形数据实例,本文对变形数据后续处理方法进行了研究。针对变形数据中存在的噪声及由于遮挡等原因造成的相位断裂问题,提出了处理方法并进行解决;针对噪声问题,对多种滤波器的去噪效果进行了仿真对比,小波变换滤波器效果最好;针对相位断裂问题,提出了一种基于变形数据时频特征的相位断裂探测与修复算法,实现了对相位断裂问题的自动化处理,效果显著。     

基于GB-SAR的建筑物微变形测量研究

介绍了基于地基合成孔径雷达干涉测量技术的微变形监测系统(IBIS-L)的工作原理和关键技术,通过对建筑物的监测数据的分析和处理,得到了在雷达视线方向优于毫米级精度的形变结果,实验表明,IBIS系统可以实现高分辨率、高精度、实时的建筑物变形监测。     

地基干涉雷达IBIS-S桥梁动态形变监测研究

简述了地基干涉雷达系统用于动态形变监测的基本原理,提出了针对地基干涉雷达监测数据特点的桥身局部相对形变分析方法。结合桥梁静载试验形变过程进行分析,说明了该方法在实际桥梁结构安全监测中的可行性。     

地基雷达干涉测量技术在地质灾害应急测绘中的应用

针对突发地质灾害,为避免应急救援过程中二次灾害的发生,本文提出了一种远程非接触的测量方式开展地质灾害的应急监测预警,保障应急救援人员的生命安全。本文介绍了地基雷达干涉测量的工作原理,以陕西山阳、白河滑坡应急测绘为例进行了案例分析,研究了地基雷达干涉测量中监测点目标位置确定、大气环境改正等关键性技术,展望了地基雷达干涉测量技术在今后应急测绘中的应用。     

微波干涉测量技术及其在桥梁变形观测中的应用

将步进频率连续波技术和干涉测量技术相结合而构成的地面微波干涉雷达系统GB-radar,可用于获取高精度、高分辨率的变形信息,以实现对地面目标的静动态高精度监测.本文介绍了基于该技术的IBIS-S系统在桥梁变形观测中的应用,分析了测量误差,通过实例验证了地面微波干涉雷达技术可以精细地测量桥梁挠度的动态变化,精度高,可以真实地反映结构物的动力特性.     

地基干涉雷达IBIS-S桥跨结构振动变形测量与模态分析

地基雷达干涉测量技术能够以较高的时空采样频率获取线性结构目标整体瞬时变形状态。本文将该技术引入大型桥梁桥跨结构的振动变形测量与模态分析中。对动静载试验过程中的武汉二七长江大桥东岸桥跨结构开展连续变形监测,利用频域分解法计算桥跨结构的自振频率、阻尼比和模态振型。计算结果表明,地基干涉雷达干涉测量技术能够快速探测桥跨结构竖弯模态,特别适用于灾后大型线形结构健康状态的应急检测。     

地面干涉雷达在建筑变形监测中的应用

地面干涉雷达是一种基于微波干涉技术的新型雷达,具有高精度、高分辨率的特点。介绍一种地面干涉雷达系统——微变形监测系统(IBIS),该系统采用步进频率-连续波、合成孔径雷达和干涉测量技术,能对地面目标作动态或静态监测。高层建筑的变形监测试验表明,IBIS的精度高,能监测到建筑的微小变形,可真实地反映高层建筑的变形规律。     

基于差分雷达干涉测量的矿区地面沉降监测研究

收集了1992年12月至1998年6月JERS-1L波段雷达数据,利用差分雷达干涉测量技术进行地面沉降监测研究。通过“二轨法”进行差分处理,选择其中的6景差分雷达干涉图进行分析。在研究区内发现了4个沉降区域,并按照时间序列通过对地面形变图进行分析,获取其中两个沉降区最大的垂直沉降量。     

GB-InSAR技术及其形变监测

地基InSAR(GB-InSAR)是最近10年发展起来的一种相对较新的形变监测技术。本文阐述了GB-InSAR技术的国内外研究现状、基于GB-InSAR技术的IBIS-L系统,以及GB-InSAR的基本原理、数据处理流程和关键技术,提出了GB-InSAR技术存在的主要问题及今后的发展方向。     

利用RADARSAT-2雷达卫星干涉数据监测输电通道地表形变应用研究

利用2018年3月18日—2018年9月26日获取的9景5 m分辨率的RADARSAT-2数据,采用小基线集差分干涉测量技术(SBAS-InSAR)对甘肃省平凉市某输电通道进行了地表形变监测研究.结果表明,在甘肃省平凉市某输电通道发现有多处明显的地表形变现象,监测期间累积形变量最大可达7.8 cm,距离最近杆塔约430 m.现场调查与差分干涉测量结果一致,表明利用RADARSAT-2雷达卫星干涉数据监测输电通道地表形变是有效的,在广域地质灾害监测方面具有广阔的应用前景.     

基于二维形变场的地基SAR精度验证与分析

地基SAR(synthetic aperture radar)可实现高精度的小区域性连续形变监测。为研究其形变探测能力与精度,建立了一套精度验证平台和系统。在楼顶布设不同位置分布的角反射器,并采用步进平台控制角反射器模拟不同数值形变,形变角反射器与稳定点及楼顶表面构成小区域二维形变场,利用IBIS-L(image by interferometric system-landslides)系统完成形变监测与分析。实验结果表明,当角反射器发生毫米级形变时,地基干涉雷达IBIS-L系统形变探测平均精度为0.27 mm,而角反射器发生亚毫米级形变时,其形变探测平均精度为0.11 mm;该系统可以实现小区域性的亚毫米级形变探测,对于缓慢微小变化,其具有更好的形变探测能力与可靠性。     

地基合成孔径雷达技术研究与初步应用

阐述了地基合成孔径雷达测量的技术原理和应用方向,归纳了地基雷达形变测量的主要技术流程.通过实地测试验证其精度,地基合成孔径雷达技术具备探测毫米-亚毫米级形变信息的能力,地基雷达设备稳定可靠,具有广泛的应用前景.最后揭示地基合成孔径雷达技术在变形监测及预警中的问题,同时提出下一步的工作安排.     

地基干涉雷达远程微变监测系统精度测试研究

地基干涉雷达远程微变监测系统利用InSAR技术,实现局域性、全天时、全天候、连续观测,是一种相对较新的形变监测技术。本文对北京理工雷科生产的地基InSAR系统进行精度测试分析,设计了不同的实验来验证其标称测量精度和空间分辨率。实验结果表明,该系统测量精度能达到0.1 mm,空间分辨率中方位向分辨率能达到3.53 mrad,距离向分辨能达到0.23 m,可实现高精度的目标微变形监测应用。     

地基干涉雷达IBIS-S桥梁动态形变监测研究

气象扰动对地基合成孔径雷达干涉测量技术的测量精度影响较大,选取合适的气象改正方法关系到测量结果的精度和可靠性。分析了常用的地基合成孔径雷达气象改正模型及方法,提出了一种利用永久散射体（permanent scatterers, PS）气象改正网的全场景气象改正方法,并将该技术应用到施工期的高危边坡监测实验中。结果表明,该方法可有效削弱气象影响,提高测量精度,准确探测出高危边坡中的不稳定区域。通过与传统选点气象改正的改正结果和测量机器人测量结果的比较分析,证明该方法可有效应用于高危边坡变形监测中,在复杂环境下气象影响可控制在亚mm级。     

Short-Range Clutter Suppression for Airborne Radar by Utilizing Prefiltering in Elevation

Space-time adaptive processing (STAP) techniques have achieved good performance when applied to side-looking airborne radar (SLAR) where the ground clutter is relatively stationary, but due to severe range dependence, the performance is not so good in non-SLAR particularly when the pulse repetition frequency is high enough to induce range ambiguity. Because the short-range clutter Doppler for non-SLAR varies rapidly with range while the long-range clutter Doppler varies gently, at the presence of range ambiguity, the clutter in different ambiguous ranges does not coincide. The clutter range dependence mitigation for the case of range ambiguity is the major problem that this letter intends to solve. A subarray synthesis algorithm with prefiltering in elevation is presented. By this technique, the ambiguous short-range clutter is eliminated before STAP; therefore, the clutter range dependence is alleviated, and then, the STAP performance will be improved greatly.      

时间序列InSAR技术中的形变模型研究

时间序列InSAR技术,包括PS-InSAR技术和小基线集InSAR技术, 能有效克服传统D-InSAR的失相干限制, 逐步成为形变测量中的实用化技术。但是, 现有时间序列InSAR技术主要采用线性函数对真实形变进行模拟, 在真实形变呈现强烈的非线性时, 这种处理将不能得到正确的形变结果。本文就时间序列InSAR的形变模型问题展开研究, 首先从干涉相位模型解算的方法入手, 深入分析了线性形变模型的不足, 当干涉点目标的密度不够并且真实形变的非线性较强时, 干涉相位方程的解将会发散。根据魏尔斯特拉斯逼近定理, 提出以高阶多项式取代线性形变模型, 并给出了基于多项式形变模型的干涉相位方程解算方法。 利用太原市2003-2009年的23景ENVISAT ASAR影像, 分别采用线性形变模型和三次多项式形变模型, 利用小基线集技术进行了形变反演。将这两种方法得到的结果分别与水准测量结果进行了比较。结果表明, 采用多项式形变模型不仅能取得更高的形变测量精度,而且能提高点目标的密度。由于高阶多项式总能比低阶多项式更准确地拟合连续函数, 因此本文提出的多项式形变模型在时间序列InSAR形变监测中具有广泛的应用价值。