利用双极化Sentinel-1数据监测城市地面沉降——以上海市为例

在遥感卫星成像中,极化是非常重要的概念。不同极化数据包含的地面信息不同,其应用价值也不同。针对VV、VH极化数据在城市地面沉降监测中的应用,本文利用双极化Sentinel-1数据监测上海市城区地面沉降,分析两种监测结果产生差异的原因,并与水准数据进行对比验证。结果表明,VV极化数据对研究区的监测整体性优于VH极化数据;干涉对相干性质量与有效像素数数量均高于VH极化数据;监测结果与水准数据的偏差小于VH极化数据。     

结合SBAS技术的鲁西南地区地面沉降监测

利用2016年8月—2017年8月的14景Sentinel-1雷达影像,采用小基线集（SBAS）技术,提取了鲁西南地区地面沉降信息,并结合公路和铁路等专题数据开展了沉降影响分析。研究结果表明：鲁西南地区地面沉降严重且覆盖范围较大,最大沉降漏斗位于郓城县主城区,沉降速率达-134.06 mm/a;同时地面沉降对铁路有一定影响,特别对公路影响较大;并与水准测量数据进行对比,验证了SBAS用于沉降监测的准确性和时效性。     

基于SBAS技术的九寨沟震后地表形变监测

2017-08-08九寨沟Ms7.0地震给当地人民和生态环境带来了巨大的损失,灾后重建成为当地的一项重要任务。文中选取九寨沟地震区震后2017-08-14—2018-07-01的Sentinel-1A数据作为SAR影像,采用小基线集技术监测该地区时间序列形变。研究结果基本查明该区域的整体形变情况,并从中找到下沉较为明显和形变规律异常的区域,为震区灾后重建、地表形变监测和地质灾害预防提供理论和数据支持。     

北京新机场控制点测量与净空障碍物普查工作

为保障北京市新机场建设和制定后期安全运行措施,对新机场进行控制点测量与净空障碍物普查工作。本文首先介绍了采用GNSS静态测量的方式对埋石布设的79个控制点进行观测的方案及数据处理方法,并对控制网处理的精度进行了分析。然后介绍了对机场周围障碍物进行了平面位置和高度测量的依据和方法。最终成果资料精度可靠,可供新机场建设使用。     

采用SBAS-InSAR技术监测郑州城区地面沉降

为长期有效监测郑州市地表沉降,本文采用SBAS-InSAR (Small baseline subset-Interferometry SAR)技术对29景覆盖郑州城区的Sentinel-1A影像数据进行处理,获得了郑州城区2015.04-2017.03地面沉降速率与累积沉降量。试验表明,郑州中心城区地表稳定,其余区域普遍存在地面沉降现象,主要沉降区为研究区西北部、北部、东部,下沉速率大部分位于0.6 mm/a-6 mm/a区间范围内,其沉降中心分别位于城区西北惠济区与城中金水区,最大下沉速率约为27.4 mm/a,最大累积下沉量约为70.4 mm,该试验结果为郑州城市规划建设提供参考。     

郑州市地面沉降InSAR监测

针对地面沉降长期作用将会对城市建筑物、防洪排汛系统、地下线性管道,以及地铁、铁路等线性城市基础设施造成破坏,直接威胁人民生活及工业生产安全的问题,该文联合永久散射体雷达干涉测量和短基线雷达干涉测量技术,基于郑州市2012年至2013年的15景TerraSAR-X影像,提取了郑州市地面沉降场,并分析了郑州市地面沉降的原因及时空变化特征。研究区发现了4个沉降较显著的区域,均处于大型地表地下建设以及建筑物密集区,最大沉降量达到-48.66mm。结合研究区地质条件、地表环境以及已有研究成果分析表明,监测出的郑州市沉降区域是合理的。该监测成果同时验证了联合永久散射体干涉测量与短基线干涉测量方法监测城市地面沉降的有效性。     

固定GEO卫星为参考的BDS与GPS紧组合定位方法

针对BDS二代系统与GPS没有重叠的频率,受其影响,差分系统间偏差DISB无法事先标定的问题,该文提出了固定BDS的GEO卫星为参考星的策略,详细推导了BDS与GPS短基线紧组合相对定位模型,分析了BDS-B1、BDS-B2与GPS-L1、GPS-L2频点的相同接收机与不同接收机间DISB值的稳定性。结果表明:即使是相同类型的接收机,BDS与GPS差分系统间偏差亦不为0。当BDS系统参考星固定为GEO卫星时,载波与伪距DISB值随时间变化稳定,可以事先进行标定。最后利用不同高度截止角对遮挡环境进行模拟,短基线实验结果表明,当卫星数目较少时,紧组合模型相较于传统的松组合,定位精度有20%以上的提升,并且使用改正DISB后的紧组合模型,能够显著缩短模糊度的初始化时间,从而提高在高遮挡环境下定位的性能以及可用性。     

北斗中长基线动态定位首次固定时间和定位精度分析

给出单基站北斗中长基线动态定位的数学模型和误差处理策略,基于中国天津、武汉和广东CORS站网的多条中长基线实测数据,对模糊度首次固定时间和定位精度进行评估与分析。结果表明,对于目前的北斗区域系统而言,北斗中长基线的首次固定时间与测站纬度和观测时段有明显的相关性,中国北方地区的平均首次固定时间约为2 h,中部地区约为1.5 h,南方地区不到1 h,同一条基线不同时段的首次固定时间存在差异;模糊度正确固定后的动态解算精度RMS在东方向、北方向、高程方向分别为2.5 cm、2.1 cm和6.1 cm。     

信号易遮挡地区GPS/BDS双频单历元短基线解算精度分析

信号易遮挡地区GPS、BDS单系统可见卫星个数少,无法达到相对定位的最低要求。讨论了GPS/BDS组合单历元基线解算模型,在多种模拟环境下将GPS/BDS联合解算结果与GPS和BDS单系统在可见卫星数、模糊度固定成功率、定位精度等方面进行对比分析。结果表明,相对于单系统单历元基线解算,GPS/BDS组合大大增加了可见卫星数,提高了模糊度固定成功率,并在极端的观测条件下有效地改善了定位精度,使信号易遮挡地区双频单历元基线解算精度可以达到cm级甚至mm级。     

利用Sentinel-1A数据监测南京河西地区地面沉降

南京河西地区是受长江和秦淮河淤积演化而成的漫滩地,由于河西新城大规模开发建设和地质条件的影响,地面沉降已成为该区域城市发展中不容忽视的问题。Sentinel-1数据是目前在轨运行的免费SAR数据,其具有较短的重访周期和较大的幅宽,为实现大范围长时序的地表形变监测提供了重要的数据源。利用短基线集干涉（SBAS-InSAR）技术对2015年4月至2018年4月覆盖南京河西地区的19景Sentinel-1A数据进行处理,获取了研究区2015—2018年间的地面沉降结果,并结合城市开发、人口分布等信息深入分析了地面沉降分布特征和成因。