Sentinel-1A TS-DInSAR京津冀地区沉降监测与分析

近年来,京津冀地区的不均匀地表沉降日趋严重,对公路、铁路等基础设施安全造成严重威胁,已引起国内外广泛关注。合成孔径雷达时序差分干涉TS-DIn SAR(Time Series Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar)作为一种高效的广域形变测量手段,在地面沉降调查监测中已被广泛应用,但如何针对高现势性的影像数据高精准提取大范围区域地表形变是当前深化的热点。本文利用欧洲太空局发布的Sentinel-1A新型数据源,针对TOPS(Terrain Observation by Progressive Scans)模式影像间存在多普勒中心不一致问题,借助外部高精度POD(Precise Orbit Determination)轨道和DSM(Digital Surface Model)数据进行频移滤波迭代配准,并针对Sentinel-1A数据特征集成优化了基于点目标时序分析的大区域地表形变监测方法,以2015年—2016年期间的29景影像为实验数据开展了京津地区沉降监测研究,提取了北京东、廊坊及天津西等地区的沉降结果,并结合区域内典型区域人口密度、产业分布、地表覆盖和线路剖面等信息深入分析了沉降的时空分布特征和成因。结果表明,Sentinel-1A时序干涉结果在大范围地表沉降调查监测上具有可靠的应用精度。     

基于时序Sentinel-2影像的农作物分类研究

特征选择是提高农作物分类精度的一个重要手段.本文基于时序Sentinel-2影像提取影像的波段特征、植被指数、纹理特征,以这三类特征构建分类特征集,使用随机森林算法对分类特征集进行特征选择和分类实验.根据分类混淆计算的研究区总体分类精度为92.5％,Kappa系数为0.904,高精度地提取了研究区内冬小麦、大蒜等主要冬季作物的种植信息,这表明随机森林算法在对特征降维的同时,也能保证较高的分类精度.     

基于微博签到的成都市夜经济分布特征研究

以成都市为研究区,采用Python爬虫工具,试图识别成都市夜经济的时空分布规律与特征,为优化成都市的夜经济发展提出参考.研究表明成都市的夜经济在空间上总体呈现出"中心聚集,连片扩展,多点分布"的四级空间格局,不同级别的热点区域的夜经济场所类型不同,在时间上呈现出周末活跃度最高,工作日活跃度低的总体特征.在此基础上,进一步对比研究成都市本地居民和游客的夜间消费的时空差异.研究发现本地居民参与夜经济的区域较为集中,主要集中在二环以内区域,且活跃时间较短,主要集中在18时至次日2时.外地游客参与夜经济的区域较为分散,主要分布在学校、景区、交通站点区域,且活跃时间略晚于本地居民.基于以上研究结果,提出了成都市夜经济进一步发展的对策和建议.     

基于时序数据库的CGSsafety系统设计与实现

地质调查安全保障(CGSsafety)系统对提升地质调查单位的安全生产管理和安全保障技术水平具有重要意义,然而传统的CGSsafety系统采用的关系型数据库受海量数据存储和高频次数据访问问题的制约,难以满足日益增加的北斗数据的存储和管理需求,也难以适应持久的、高性能负荷的数据存储、处理和快速读写需求.分析了CGSsafety系统对海量时空监测数据的存储和访问需求,基于时序数据库技术,阐述了CGSsafety系统的总体设计、功能实现和应用效果,从而解决了传统数据库在处理海量时空监测数据时遇到的存储容量和访问效率问题.     

一种矢量瓦片的时序InSAR形变可视化方法

针对InSAR地面沉降数据在网络环境下实时可视化渲染速度缓慢、空间分析交互性差、时序演变难度大的问题,提出了适用于地面沉降数据空间分析和时序表达的矢量瓦片制作方法并运用矢量瓦片技术在网页端实现快速可视化:①在传统抽稀算法的基础上对矢量瓦片层级间的抽稀算法进行改进;②以时间为尺度对累计沉降量数据进行分割存储,便于多尺度、多时序对InSAR数据进行表达和分析;③以抚顺市采煤沉陷区时序InSAR累计沉降量数据为实验数据进行验证.实验表明,网页端可快速、高效、灵活地加载矢量瓦片来展示地面沉降的空间分布情况和时空变化特征.     

时序Sentinel-1A数据支持的长江中下游汛情动态监测

合成孔径雷达（SAR）因其对地观测全天候、全天时优势,成为多云多雨天气限制下洪水动态监测中不可或缺的数据来源之一。由于GEE（Google Earth Engine）云计算平台的兴起和短重访Sentinel-1数据的可获取性,洪水监测与灾害评估目前正面向动态化、广域化快速发展。顾及洪水淹没区土地覆盖变化的复杂性和发生时间的不确定性,基于时序Sentinel-1A卫星数据提出了针对大尺度范围、连续长期的汛情自动检测及动态监测方法。该方法首先,利用图像二值化分割时序SAR数据实现水体时空分布粗制图,逐像素计算时间序列中被识别为水体候选点的频率。然后,利用Sentinel-2光学影像对精度较粗的初期SAR水体提取结果进行校正,得到精细的水体分布图。最后,针对不同频率区间的淹没特点,采用差异化的时序异常检测策略识别淹没范围：对低频覆水区利用欧氏距离检测时序断点,以提取扰动强度大、淹没时间短的洪涝灾害区;对高频覆水区利用标准分数（Z-Score）检测时序断点,以提取季节性水体覆盖区。在GEE平台上利用该方法,实现了2020-05—10长江中下游地区全域洪水淹没范围时空信息的自动、快速、有效监测,揭示了不同区域汛情发展模式的差异性。本文提出的洪水快速监测方法对大尺度下的汛情动态监测、灾害定量评估和快速预警响应具有重要的现实意义。     

时序InSAR多源数据地面沉降监测研究

随着遥感技术的发展,基于时间序列的合成孔径雷达干涉测量(时序InSAR)技术凭借全天时不接触、不易受环境影响、监测效率高等优势,极其适用于对大面积地面进行微小形变应用.通过对时序InSAR多源数据的研究,选取合理的数据源和数据处理方法进一步提高监测精度.     

基于北斗授时的雷达接口时序设计方法

为解决某雷达数据接口系统工作不稳定、故障率高的问题,利用北斗导航模块的授时功能,通过FPGA读取北斗时间,为雷达数据提供准确的时间信息。在北斗模块1PPS的同步下,生成雷达测距系统和角编码系统数据输出所需的时序信号,确保雷达按正确的时序将数据放置在总线上。设计中解决了时间信息与1PPS不同步和原系统时序信号抖动较大的问题,在某雷达数据接口系统改造中得到成功应用。     

简易门禁系统控制器系统设计

介绍了一个以AT89S52单片机为主要处理单元,配合存储电路、复位电路以及其它元器件实现门禁地址的分配及存储判定的门禁控制电路,该控制器通过对串口数据的处理,能实时对PC进行通信并通过实时代码验证各项控制器操作.