基于北斗GNSS与InSAR的新疆阿勒泰煤矿开采沉陷监测

地表沉降是煤矿开采中不可避免遇到的问题,过大的沉降不仅威胁到地表建筑的安全,更对地下矿井结构的稳定性有严重影响,因此必须引起高度重视。传统的水准监测方法在大面积沉降监测中效率低且监测数据需人工处理,智能化水平不高。因此,本文结合北斗全球导航卫星系统（GNSS）与合成孔径雷达干涉测量（InSAR）两种监测技术,通过数据融合算法将两种监测结果融合,并将该项技术应用到新疆阿勒泰煤矿开采沉陷监测中,绘制了该地区沉陷速率曲线,最后将融合算法得到的沉陷数据与传统水准监测结果进行对比,结果表明,融合算法得到的沉陷数据与水准监测数据基本一致。     

应用合成孔径雷达干涉技术监测矿区地表形变

由于雷达具有全天候和穿透性等特点，促使干涉合成孔径雷达和差分干涉合成孔径雷达测量技术成为当前研究的热点。本文介绍SAR系统的几何特征及其干涉原理，着重探讨差分干涉雷达技术在矿区地表形变监测中的应用。     

结合星载与地基InSAR技术的露天矿地表形变监测

为了保障露天矿区安全生产及运营,针对露天矿区形变区难以及时识别与监测问题,采用星载合成孔径雷达干涉测量(InSAR)和地基InSAR联合监测模式,对露天矿区开展不同阶段、多尺度的形变区域识别与监测,分析形变趋势,研究二者InSAR技术在露天矿区形变区调查、重点形变区确定及监测预警的应用效能。研究结果表明：星载InSAR技术实现对露天矿区的广域地表形变监测,且识别出重点形变区,分析形变发展趋势;地基InSAR实现了对露天矿区重点边坡形变区进行近实时、高频率的监测,根据监测数据变化趋势,判别形变发展阶段;两者InSAR技术结合应用,充分发挥各自优势,星载InSAR实现面域形变区识别与监测,地基InSAR实现重点形变区的高频监测及无法形成有效干涉形变区的补充监测,获取了更为详细、全面的形变信息,为露天矿区形变灾害监测预警提供高效、可靠的监测数据,提升露天矿区防灾减灾的能力。     

基于BDS及InSAR的龙羊峡水电站库区地表形变研究

目前北斗卫星导航系统(BDS)、连续运行参考站系统(CORS)和合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术发展迅猛,前景广阔. 但是利用上述技术监测库区形变研究聚焦点是人工建筑,并未验证BDS的可用性,也未融合CORS技术的优势. 针对此问题,结合BDS和CORS高时间分辨率,InSAR高空间分辨率的优势,以龙羊峡库区为研究区域探索合适的结合监测方案. 研究结果表明:龙羊峡库区在研究时期内存在大面积的地表形变区,最大沉降速率52.48 mm/a;最大抬升速率43.60 mm/a;以全球卫星导航系统(GNSS)静态解算成果为参考值进行验证,BDS实时动态(RTK)差分监测成果的精度为7.1 mm,InSAR监测成果的精度为4.4 mm,均满足形变监测的精度要求;采用InSAR进行大面积形变区筛选,再结合CORS利用BDS进行重点区域实时动态差分监测的模式对水库全方位形变监测是可行的.      

InSAR火山形变监测与参数反演研究进展

火山形变监测是星载合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术应用最为广泛的研究领域之一。近年来,在InSAR数据开源获取、数据处理技术快速发展和多学科交叉融合的背景下,国内外火山形变监测与火山源参数反演相关研究进入了新的阶段。对基于InSAR技术的火山形变监测和参数反演研究进行阶段性的梳理和总结。首先,介绍InSAR的基本原理以及主流多时相InSAR技术,分析其在火山监测过程中的主要误差源;其次,总结常用的火山地表形变参数反演解析模型和数值模型;然后,结合国内外火山研究案例,分析InSAR和火山地球物理模型在岩浆转移、喷发、脱气与热液作用等火山构造动力学机制研究中的具体应用;最后,介绍中国火山形变监测的发展现状,并探讨了InSAR火山形变监测的挑战和前沿方向。     

集成加速度计与GNSS的动态形变监测方法比较

针对动态形变监测领域中的加速度计频域积分、全球卫星导航系统（GNSS）,以及GNSS/加速度计融合卡尔曼滤波3种数据处理方法进行了比较研究。首先提出了GNSS辅助的频域积分方法以及简易GNSS/加速度计卡尔曼滤波算法;然后利用振动台模拟不同频率的动态形变,通过横向与纵向分析上述3种方法对不同频率形变的监测能力。实测结果表明：本文提出的GNSS辅助的频域积分方法有效解决了频域积分初始位置不确定的问题;GNSS可监测的振动频率上限在实测中未能达到奈奎斯特理论采样频率,采样频率为5 Hz的GNSS数据可监测的振动频率上限仅能达到2 Hz;提出的简易GNSS/A-CC卡尔曼滤波受GNSS数据质量影响较大,当GNSS出现异常时,卡尔曼滤波将快速发散;3种数据处理方法中,GNSS辅助的频域积分方法精度最高,均方根误差仅为0.47 mm,GNSS次之,均方根误差为0.77 mm,GNSS/加速度计卡尔曼滤波精度最差,均方根误差达到0.79 mm。     

利用InSAR技术监测石油开采引起的地表形变

随着人类工业文明的不断发展,石油成为重要的化工资源。然而,石油开采带来的负面影响却日益凸显,如环境污染、资源枯竭、开采安全问题等。由石油开采导致的地面沉降则是这些问题里最不容忽视的,石油开采会导致油层中地下压力的减少,造成油层的紧密压实。当压密的数值达到一定量时,就会引起地表下沉。在城市区域内,地表形变会影响各种生产设施的安全使用。本文以国内某油田为试验对象,利用短基线集技术（SBAS）进行处理,对石油开采时引起的地表沉降进行监测,综合分析其地表形变速率、范围,以及地面变形影响因素,为生产单位和当地政府部门提供决策依据。     

时间序列InSAR监测地表形变

针对相干点目标的时间序列,提出了地表形变InSAR技术监测方法,该方法适用于小数据集分析。并采用郑州地区2007年1月到2010年4月期间的8景ALOS PALSAR数据进行验证分析。研究表明,识别的相干点目标具有大的干涉相干值和小的振幅离差,在时间序列中具有可靠的相位。从误差分析和与ENVISAT PSInSAR结果对比分析表明,该文求得的形变速率标准差在0.34mm/a和5.56mm/a之间,表明提出方法是可靠的。     

GNSS电离层监测研究进展与展望

电离层作为近地空间环境的重要组成部分,对电波通信、卫星导航定位等都有重要影响。监测电离层形态结构有助于对电离层时空演化特征的理解及其建模和预测。随着全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的快速发展,GNSS电离层监测已成为重要的研究和应用方向。系统介绍了GNSS多维电离层监测及其应用的研究现状和进展,主要包括空基/地基GNSS联合反演电离层特征参数、层析技术反演电离层三维结构、电离层延迟建模、电离层异常扰动监测及机理认知等内容。     

用InSAR技术进行形变监测的研究

卫星合成孔径雷达干涉技术((InSAR)通过对地面同一地区两次或多次平行观测成像得到的复图象对进行处理可获得数字地面模型,用以监测地表面变化。本文简单叙述了(InSAR)基本原理、处理流程及方法,并通过天津SAR数据的处理,详细介绍了SAR数据处理整个过程,之后给出了基于ERS-2天津地区原始数据的实验结果形成的干涉图及数字高程图。     

北斗在地壳形变监测中的应用进展

北斗卫星导航系统(BDS)于2020年建成并开始向全球提供服务。如何提高其在防灾减灾领域的应用是目前关注的焦点。本文梳理了国内外采用BDS数据开展地壳形变(包括同震和震间形变获取)研究的现状,总结了BDS数据的定位精度,归纳出基于BDS数据的地壳形变监测需要进一步解决、有待拓展的关键问题:①扩展GNSS地壳形变监测的内涵,采用GPS与BDS双模或多模算法提高形变解算精度;②开展BDS实时形变监测在地质灾害早期识别中的应用;③开发、发布相关数据处理算法与软件系统,切实推进BDS在高精度地壳形变监测领域的应用。     

不同尺度综合地表形变InSAR时序监测与机理分析

正合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术作为近年来发展起来的一种空间对地观测技术被广泛应用于不同类型的地表形变监测。为克服时间、空间基线失相干,DEM误差、大气延迟效应等因素对形变监测的影响,具有稳定后向散射特性的相干点目标作为研究对象的时序InSAR技术应运而生。然而,由于其应用研究起步较晚,在高精度地表形变监测中仍面临诸多技术难题,如常规SBAS方法时序形变监测时因多数据子集而导致的基准缺失、低相干条件下高相干点目标的有效识别、时序InSAR大范     

GNSS 监测数据预处理在变形预测中的应用

GNSS监测技术被广泛应用于变形监测工作中,但GNSS监测数据中会有缺失值、噪声等误差的存在,对预测结果造成影响。引入改进的小波神经网络模型进行变形预测,并考虑该模型的自适应性和容错性,分别采用三次样条插值法、小波滤波法和拉依达准则对原始监测数据进行缺失值填补、去噪和粗差剔除等预处理。并利用实际监测数据进行短期预报分析,对比原始监测数据和预处理后的监测数据的预测结果,结果表明预处理后的监测数据的预测效果更好。     

联合InSAR和GNSS监测沿海地区地面沉降

近年来,城市地表形变造成的损失备受关注.而基于点的传统大地测量监测技术,在区域性的地表形变监测方面存在局限性.本文提出利用空间大地测量技术监测城市地表形变.联合时序InSAR和全球导航卫星系统(GNSS)技术对深圳和香港海岸线的地表形变场进行监测,同时生成香港网络参考站三维变化的时间序列.由结果可知,位于填海区的地铁建...     

BDS/GPS实时变形监测技术的软件实现

阐述了BDS/GPS变形监测实时算法,并利用C#和C语言研发了BDS/GPS实时变形监测软件。该软件支持多种格式的数据采集、存储、解算和图形显示。精密导轨试验结果表明,5 min的BDS/GPS实时解在E、N、U 3个方向的重复性精度分别为1.0~1.3 mm、1.4~1.7 mm和2.7~3.5 mm,探测精度在平面和高程方向分别为0.2~0.4 mm和1.1 mm。     

北斗/GNSS机载动态PPP性能分析

针对基于机载动态场景下的实测数据,使用开源的PRIDE PPP-AR软件,采用伪距和载波相位观测值构建双频的消电离层组合(IF)进行了动态精密单点定位(PPP)实验,并对比了单北斗卫星导航系统(BDS)以及BDS/GNSS在进行机载大动态PPP定位方面的性能.结果表明：多系统组合在卫星数、卫星几何构型以及位置精度衰减因子(PDOP)等方面均优于单系统,且对比单GPS而言,平面(东(E)、北(N)、高程(U))方向的定位精度分别提升了10%和12%;此外将开源软件PRIDE PPP-AR的解算结果与商业软件WayPoint进行了对比,结果表明前者的定位精度在E和U方向分别提升了46%和36%,N方向提升最多,提升了近2倍,因而PRIDE PPP-AR具备更高的动态解算精度与可靠性.     

BDS/GNSS融合精密单点定位性能分析

随着北斗卫星导航系统(BDS)的全球组网成功,基于BDS的应用研究正在如火如荼的进行中,尤其是包括BDS在内的多频多模融合定位正成为研究的重点.利用MGEX(Multi-GNSS Experiment)多个测站的BDS、GPS、GLONASS、Galileo观测数据,基于RTKLIB开源代码,在Visual Studi...