基于平滑样条的PSInSAR大气效应分离研究

永久散射体技术（permanent scatterers interferometric synthetic aperture radar,PSInSAR）通过提取时间维高相干点,根据各类信息的时空统计特性实现PS（persistent scatterers）点相位分量的分离,获得高精度地表形变监测结果。大气效应作为影响干涉测量精度的最主要误差源,可以通过经典滤波器分别在时间维和空间维滤波处理予以消除。在StaMPS（stanford method for persistent scatterers）技术体系中,大气效应分离时还保有全部的沉降信息。当地表形变速率较大时,大气效应和沉降信息的频谱重合度较高,经典滤波器无法将二者有效分离。通过平滑样条滤波分离大气效应和形变信息,采用广义交叉验证方法获取形变信息的最优估计值,可抗拒解缠错误引起的相位跳变干扰。最后根据模拟数据和ASAR（advanced synthetic aperture radar）数据对比分析高斯滤波和平滑样条滤波分离大气效应的效果,验证平滑样条方法的有效性。     

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利用参考站增强信息进行精密单点定位

提出一种基于参考站增强信息的精密单点定位（Precise Point Positioning,PPP)新算法。与其它方法的不同在于采用星间历元间差分技术,消除了模糊度和接收机钟差,避免模糊度参数的收敛或固定。应用基于参考站的增强信息 ,以减弱残余对流层延迟和潜在偏差对定位结果的影响。与传统PPP处理方法相比较,提出的新方法可以改善位置参数的收敛速度,定位精度也有一定程度的提高。     

永久散射体点目标提取方法研究

分析幅度稳定性、相位稳定性、时序相关性及振幅离差阈值等多种PS点提取方法的特点与缺陷,提出基于时序相关系数阈值与振幅离差阈值并集和交集的PS点识别策略,给出其相应模型,并实例验证了该方法的有效性与优越性。     

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。     

隧道围岩变形监测反演分析及稳定性研究

针对有限元方法模拟隧道开挖过程受参数取值影响导致精度降低问题,提出利用BP神经网络和数值模拟方法来对隧道围岩力学参数进行反演分析。对比实测值与模拟值,证明了反演参数的可靠性,并得到隧道的最大最小主应力和位移变化值;利用强度折减法,通过数值模拟计算相应的拱顶沉降值,通过离散点拟合来求得隧道围岩的自稳系数,分析隧道围岩的稳定性。     

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公用主影像干涉图加权叠加方法及其在地面沉降监测中的应用

提出一种新的顾及相干图质量权重的加权叠加方法,以相干图中相干点的数量成正比来定权,避免了相干性太低的影像参与等权计算。阐述了公用主影像干涉图加权叠加方法的基本原理和数据处理流程,在公用主影像优化选取、减弱大气延迟影响、提高信噪比的数学模型进行改进,降低了影像数要求,提高了监测精度。选择天津地区2003到2006年11景ENVISAT ASAR数据,通过模型优化选取14529影像为公用主影像,进行干涉图加权叠加方法的实例解算,获得比传统DInSAR和Stacking方法更优的监测结果,其精度与精密水准测量相当。     

地基SAR与地基RAR模式形变监测对比

采用地基SAR与地基RAR模式监测铁路桥在列车经过时的纵向垂直挠度形变,结果表明：1）2种模式提取的桥梁纵断面形变趋势与挠度基本一致,对应监测点的纵向垂直挠度形变精度最大偏差为1.85 mm,实现了桥梁的mm级形变监测;2）地基RAR模式数据处理快速简单,具有实时处理与直观可视化的精细形变表达能力;地基SAR模式数据量较大,数据处理存在一定的技术难度,但可同时反映面状整体形变趋势,具有全面捕捉形变的能力,也可提取特征点、线、面的形变量。     

《地理信息系统》课程的教学方法改革与探讨

互动式教学方法具有提高课堂教学效果、培养学生创新性思维能力的优点。通过对互动式教学应用现状的分析,结合地理信息系统的学科特征,探讨了互动式教学的内涵、特征和方法,提出了具体的实施方案和步骤,并对教学效果进行了考核评价。地理信息系统互动式教学实践表明,该教学模式能激发学生学习兴趣,有效提高教学效果,应当进一步完善推广。