InSAR数据处理中的误差分析

针对星载雷达 ,从InSAR的基本原理出发 ,综合推导并讨论了相位观测误差、卫星轨道误差、地形误差等各类误差源对不同工作模式 (包括重复飞行InSAR生成DEM ,Two passDInSAR监测地表形变 ,以及Three passDInSAR监测地表形变 )的影响     

角反射器差分干涉方法及反距离加权最小费用流相位展开算法

合成孔径雷达差分干涉测量(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar,DInSAR)在低相关区由于受时间空间去相关的影响,无法得到有效应用。角反射器DInSAR方法能在长时间段内保持幅度和相位稳定性,可以最大程度地减小去相关的影响。但由于反射器在空间上一般形成不规则稀疏网络分布,在平地相位、高程相位计算及相位展开方法上都带来新的挑战。研究三角反射器的DInSAR技术,重点分析基于不规则离散点的最小费用流相位展开算法。对费用流算法权重的选择,通过分析残差的产生来源,提出以弧所穿越的边长度倒数作为弧费用的权重设置方法,解决费用流算法中具有相同费用路径的选择问题。最后将角反射器DInSAR技术应用于滑坡移动的监测,通过对140d时间段的监测,得到与实测值具有较好一致性的结果。     

小基线集合成孔径雷达干涉测量算法及其应用

针对地理国情监测中地表形变监测研究不足的现状,文章在分析常规DInSAR特点及趋势性发展的基础上,结合地理国情监测的尺度特征与实际需求,给出了小基线集(SBAS-InSAR)算法原理;并比较了与永久散射体(PS-InSAR)算法的异同点;在此基础上,选取试验区,获取了COSMO-SkyMed雷达卫星数据,采用SBAS-InSAR算法,提取了试验区时间序列地表形变量与形变速率。结果表明:SBAS-InSAR算法可以利用比较适中的数据量获取到较高精度的反演结果,能够满足地理国情监测的实际需要,在地理国情监测中具有很好的适用性和可行性。     

基于高分辨率SAR数据的地面沉降监测——以印度尼西亚雅加达为例

地面沉降是中国乃至世界许多地区面临的严重环境地质问题,合成孔雷达干涉测量(In SAR)技术是地面沉降监测的主要手段。雅加达与中国上海、广州等城市在环境上具有相似性,也是21世纪海上丝绸之路的重要节点城市。以雅加达为例研究地面沉降监测方法技术,既为中国沿海城市的地面沉降防治提供借鉴,又为"一带一路"战略提供有用数据。基于2010年6月—2011年3月期间获取的12景3m空间分辨率的Terra SAR-X数据,围绕小基线子集(SBAS)和两轨法开展了研究。SBAS获取的平均沉降速率图显示,在雅加达西北部、东部及靠近东雅加达的勿加泗市北侧有5个明显的沉降中心,最大沉降速率可达9cm/a。对两轨法差分干涉图序列的分析发现,勿加泗市北侧沉降中心2010年12月—2011年1月期间44天的沉降量达到6cm,具有显著的非线性形变特征。研究表明,采用高分辨率SAR数据,合理应用In SAR技术,能够为雅加达及其类似城市的地面沉降防控提供支持。     

联合Envisat和ALOS卫星影像确定 L'Aquila地震震源机制

2009年4月6日意大利L'Aquila地区发生了M_w6.3级地震,该地震造成了300余人的人员死亡. 本文联合不同波长、不同入射倾角的升降轨Envisat和ALOS卫星的差分干涉数据对该地震进行震源机制解的反演研究. 研究首先对卫星雷达影像进行二通差分干涉处理,获取了覆盖L'Aquila地震震区的完整InSAR同震形变场,然后结合四叉树和均匀采样方法对原始观测数据进行降采样. 在此基础上,联合GPS形变观测数据,利用弹性半空间矩形和三角位错模型,以及断层自动剖分技术对断层面进行最优离散剖分,反演获取了发震断层的精确几何参数和最优断层滑动分布,结果显示分布式三角位错滑动模型能够很好地解释观测到的地表形变场. 反演结果表明发震断层是一个以正倾滑为主兼有少量右旋走滑的盲断层;基于观测数据最优确定的断层单元的最短边长为0.4 km,最长边长为6.3 km;此次地震的滑动分布主要发生在5～14 km深度的范围内,最大滑移量为1.07 m,释放的能量为3.43×10¹⁸ N·m(M_w6.32),与地震学的研究结果非常一致.     

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使用ALOS DInSAR提取汶川地震同震地表形变场

为探测汶川Ms8.0地震引起的地表形变,用ALOS卫星PALSAR L波段SAR数据与GPS观测数据,采用两轨雷达差分干涉方法,计算出了地震影响区约83 194 km ² 范围内的同震干涉图与形变场。此外,以16个GPS点的形变数据为参考,对干涉形变的精度进行分析,结果表明：除近断层区域两类数据存在较大差异外,整体吻合程度较高。     

Inventorying slope movements in an Alpine environment using DInSAR

Differential SAR Interferometry (DInSAR) is a technique that can be used to detect and characterize slope movements. It is investigated here as a tool for establishing a detailed overview of complex slope movements at a regional scale in an Alpine context. This paper gives specific recommendations to use and to understand DInSAR signals in mountainous areas located above the tree line, excluding glaciated areas. It proposes a systematic procedure based on accurate interpretations of interferometric signals from a large DInSAR dataset to locate and estimate the displacement rate of moving zones. The methodology was successfully applied in the Western Swiss Alps, where about 1500 moving objects were detected above the tree line using a large dataset of ERS and JERS interferograms dating from the 1990s. The DInSAR‐detected movements had a displacement rate ranging from a few centimeters to several meters per year and were attributed to various types of mass wasting phenomena (rock glaciers, landslides, etc.). This kind of inventory derived from DInSAR can be used as a preliminary tool for natural hazard management and process understanding in mountain areas. As automatic data archiving and systematic acquisition of SAR data are ensured worldwide for most SAR sensors, a similar methodology can basically be applied in many other parts of the globe – also by using data from current SAR sensors – as long as a high resolution DEM is available. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.