InSAR創(chuàng)新地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作模式（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范貫標(biāo)培訓(xùn)班）

全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害防治行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范貫標(biāo)培訓(xùn)班

*

哈爾濱InSAR技術(shù)創(chuàng)新地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作模式中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所

2018年9月11日北京2015年~2017年地面沉降與斷裂差異活動(dòng)速率InSAR圖Etana

火山“呼吸”變形：1992—20016.24茂縣新磨村滑坡滑源變形的InSAR預(yù)警分析——地質(zhì)力學(xué)所,20173m分辨率InSAR監(jiān)控的某礦區(qū)采空塌陷發(fā)展過(guò)程與回采區(qū)部署的對(duì)比46天1年2年4年3年

從2006年12月22日開(kāi)始

長(zhǎng)臂法回采區(qū)變形量一、InSAR何以能“距以千里，感知毫厘”二、InSAR在六類(lèi)地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域的研究應(yīng)用三、InSAR運(yùn)用的問(wèn)題及解決辦法四、我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害InSAR觀測(cè)的應(yīng)用策略探討五、地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)技術(shù)指南的解讀報(bào)告目錄傳統(tǒng)的雷達(dá)InSAR的基本原理電磁波與我們形影相伴側(cè)視成像示意圖對(duì)地觀測(cè)雷達(dá)Radar技術(shù)特點(diǎn)：?無(wú)論黑白（全天時(shí)）?風(fēng)雨無(wú)阻（全天候）?對(duì)地表具有一定穿透力，與含水量和波長(zhǎng)有關(guān)?對(duì)植被具有一定穿透力，依賴(lài)于波長(zhǎng)和入射角?高分辨率，分辨率與距離無(wú)關(guān)?獨(dú)特的輻射和幾何特性干涉測(cè)量能力?多極化觀測(cè)能力基本原理：微波對(duì)地觀測(cè)主要是3.0~26.0cm范圍的波段成像雷達(dá)基本原理合成孔徑雷達(dá)（SAR：

Synthetic

Aperture

Radar

）移動(dòng)平臺(tái)側(cè)視成像鳥(niǎo)巢

水立方盤(pán)古鳥(niǎo)巢奧體中心水立方盤(pán)古SAR影像——城市

SAR強(qiáng)度圖

奧體中心光學(xué)Quickbird影像LiDAR

DEM高分辨率SAR圖像——北京首都機(jī)場(chǎng)迎賓廣場(chǎng)T3航站樓T1航站樓

T2航站樓——TerraSAR-X數(shù)據(jù)SAR影像——火山SAR影像——峽谷SAR

Image

of

Mount

Vesuviusφ

SAR相位圖

SAR強(qiáng)度圖u

=|

u

|

e

j?

=|

u

|

Re(e

j?

)

+

j

|

u

|

Im(e

j?

)SAR影像的獨(dú)特性：復(fù)數(shù)影像

→相位(實(shí)部)

幅度(虛部)

A重復(fù)觀測(cè)形成相位干涉油膜干涉條紋日常生活中的干涉現(xiàn)象CD表面肥皂泡蝴蝶的彩色翅膀肥皂泡的干涉條紋產(chǎn)生原理一、測(cè)量地表高程二、監(jiān)測(cè)地表變形合成孔徑雷達(dá)干涉（InSAR）的兩大用途（InSAR：Interferometric

SyntheticAperture

Radar

）Pass

1Pass

2無(wú)相位偏移無(wú)形變發(fā)生干涉的兩大應(yīng)用之一：測(cè)量地表高程InSAR獲取地形基本原理

雷達(dá)干涉現(xiàn)象形成雷達(dá)干涉現(xiàn)象的虛擬示意圖上圖：平坦地面下圖：起伏地面利用兩次成像距離差和軌道參數(shù)提取地面高程信息遙感＋測(cè)量＝>

影像測(cè)量學(xué)（影像大地測(cè)量）780km第一次觀測(cè)第二次觀測(cè)地表形變：9

mm

相位偏移：120

干涉的兩大應(yīng)用之二：測(cè)量地表微小變形通過(guò)精確測(cè)量相位偏移來(lái)測(cè)量衛(wèi)星到地面的距離變化，其精度與“尺子”有關(guān)，可達(dá)子波長(zhǎng)級(jí)。利用兩次成像干涉和DEM差值提取地表變形（D-InSAR）φP

=

(R1

2

'')4π?

?

Rλ?P

=4π

4π?

(R1

?

R2)

+

?rλ

λBsin(θ

?α)

?

+

?r4π

4π

B⊥h

4πλλ

Rsinθ

λ忽略大氣和噪聲合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量函數(shù)模型S1S2θδθR

1'R

1R2'R2''R21P2P3Pr?rH

BαS3'3'=

?基線=0？為什么干涉相位對(duì)形變量敏感？高程信息變形信息地平信息干涉條紋圖（每個(gè)條紋27mm）

地表變形量（單位：毫米）

+270(上升）

-230

(下降）解纏變形圖（最大變形270mm）上升10個(gè)條紋2003年伊朗Bam地震D-InSAR同震變形場(chǎng)（毫米級(jí)精度）

下沉約8.5個(gè)條紋InSAR技術(shù)發(fā)展1969年，Rogers，Ingalls首次采用InSAR對(duì)金星進(jìn)行觀測(cè)1972年，Zisk用InSAR技術(shù)獲得月球表面的地形數(shù)據(jù)，精度優(yōu)于500m1974年，Goodyear宇宙中的L.C.Granham提出了干涉合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行地形測(cè)量的原理和技術(shù)（模擬的干涉合成孔徑雷達(dá)）1987年，Seasat衛(wèi)星首次從空間獲得地球表面雷達(dá)干涉測(cè)量數(shù)據(jù)。1992年，法國(guó)Didier

Massonnet用干涉雷達(dá)技術(shù)研究加利福尼亞Landers地震，成為應(yīng)用InSAR研究地面位移最早的成功典范，1993年發(fā)表在Nature上。2002年2月11日，美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)采用InSAR技術(shù)在11天內(nèi)獲得覆蓋全球

80%的干涉數(shù)據(jù)，生產(chǎn)出全球30cm高分辨率的地形數(shù)據(jù)，被譽(yù)為“與建立人類(lèi)基因庫(kù)相并列的偉大工程”目前，SAR技術(shù)主要朝著高分辨率、多波段、多極化的方向發(fā)展，InSAR技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得日趨完善——據(jù)地質(zhì)力學(xué)所部分成果，2015~2017滑坡

煤礦塌陷

地面沉降地震變形

InSAR觀測(cè)

地裂縫

泥石流

冰川躍動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)變形災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查：InSAR技術(shù)貫徹地質(zhì)災(zāi)害防控全過(guò)程；城市地質(zhì)調(diào)查：以發(fā)現(xiàn)首都機(jī)場(chǎng)地裂縫變形特征與機(jī)制為例；礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查：InSAR揭示烏蒙山區(qū)“納織煤田”地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)空演化；應(yīng)急地質(zhì)調(diào)查：四川省8縣3萬(wàn)平方千米的地災(zāi)InSAR排查；地震地質(zhì)調(diào)查：2016年11月25日西昆侖Mw6.6地震構(gòu)造變形研究。二、InSAR在六類(lèi)地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域的應(yīng)用建立并實(shí)踐了InSAR技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害6個(gè)方面的理論和應(yīng)用調(diào)查識(shí)別（Detection

&

Mapping）地表剝蝕和滑體計(jì)算（Volume

calculation）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（Dynamic

Monitoring）穩(wěn)定性分析（Stable

analysis）預(yù)警預(yù)報(bào)（Prediction&Early-warming）防治效果檢驗(yàn)（Validation）1.災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查：InSAR技術(shù)貫徹地質(zhì)災(zāi)害防控全過(guò)程同一滑坡光學(xué)、地貌和InSAR識(shí)別結(jié)果對(duì)比L波段InSAR結(jié)果

1000mX波段InSAR結(jié)果光學(xué)遙感高分辨率地貌四川鮮水河流域的泥石流識(shí)別

土石林泥石流松散堆積物泥石流——YAO

et

al.，2017高分辨率InSAR識(shí)別崩塌危巖體2016年10月21-2017年月1月24日

D-InSAR變形相位圖像光學(xué)遙感圖像2017年11月崩塌現(xiàn)場(chǎng)照片調(diào)查識(shí)別（Detection

&

Mapping）地表剝蝕和滑體計(jì)算（Volume

calculation）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（Dynamic

Monitoring）穩(wěn)定性分析（Stable

analysis）預(yù)警預(yù)報(bào)（Prediction&Early-warming）防治效果檢驗(yàn)（Validation）1.災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查：InSAR技術(shù)貫徹地質(zhì)災(zāi)害防控全過(guò)程原始滑體最大厚度位于中部，約為30.9±5.0米。利用

體積變化相位，結(jié)合已有DEM，對(duì)滑體進(jìn)行3維恢

復(fù)，進(jìn)行體積計(jì)算，大約為（1.5±0.3）×106立方米7.2

km2

，最大高程變化535米，體積12.8億立方米2

——

Qiang

Chen

et

al.,

2014汶川地震大光包滑坡體積計(jì)算調(diào)查識(shí)別（Detection

&

Mapping）地表剝蝕和滑體計(jì)算（Volume

calculation）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（Dynamic

Monitoring）穩(wěn)定性分析（Stable

analysis）預(yù)警預(yù)報(bào)（Prediction&Early-warming）防治效果檢驗(yàn)（Validation）1.災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查：InSAR技術(shù)貫徹地質(zhì)災(zāi)害防控全過(guò)程2016年5月15—10月25日TSXSAR強(qiáng)度圖像：17景，11天間隔

任意時(shí)刻監(jiān)拍，云霧無(wú)法遮擋

對(duì)建筑、道理物等“硬”目標(biāo)反射強(qiáng)烈采用的數(shù)據(jù)之一：金沙江庫(kù)區(qū)SAR強(qiáng)度影像的動(dòng)態(tài)識(shí)別蓄水前2015年-2016年InSAR觀測(cè)的水庫(kù)庫(kù)岸蓄水前后變形破壞

蓄水后52

m支冰川中游側(cè)磧壟冰川溢出

88

m

冰川躍動(dòng)冰體超覆在高約30米的

側(cè)磧壟上的場(chǎng)景（鏡向61°）

支冰川上游，冰體累計(jì)區(qū)

（reservoir）Series

ETM

images

monitoring

the

development

of

glacier

surgeGlacier

Velocity

(m/d)987654321001000200030004000500060007000800090001000011000Distance

of

profile

(m)20100304-2010072020150827-2015100220151002-2015121320151213-2016022320160223-2016041120150228-2015031220150312-2015040520150405-2015042920150429-2015062820150628-20150827冰川流動(dòng)變形速率剖面Movment

of

20km

long

glacier,

in

2015,

in

Pamir;

20

km2

glasslands

loss

dynamic

detection

2015年新疆西昆侖三冰川滑移20km，1.5萬(wàn)畝草場(chǎng)失蹤動(dòng)態(tài)識(shí)別調(diào)查識(shí)別（Detection

&

Mapping）地表剝蝕和滑體計(jì)算（Volume

calculation）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（Dynamic

Monitoring）穩(wěn)定性分析（Stable

analysis）預(yù)警預(yù)報(bào)（Prediction&Early-warming）防治效果檢驗(yàn)（Validation）1.災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查：InSAR技術(shù)貫徹地質(zhì)災(zāi)害防控全過(guò)程——Schl?gel

et

al.,

2015滑坡滑動(dòng)方式D-InSAR解譯概念模型示意圖綏江縣城2016年5月19日—2016年9月28日13期PS-InSAR監(jiān)測(cè)結(jié)果——

李凌婧等,

2017InSAR多期、立體觀測(cè)反演滑體運(yùn)動(dòng)方向、滑帶深度，剪出口位置等活動(dòng)特征。調(diào)查識(shí)別（Detection

&

Mapping）地表剝蝕和滑體計(jì)算（Volume

calculation）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（Dynamic

Monitoring）穩(wěn)定性分析（Stable

analysis）預(yù)警預(yù)報(bào)（Prediction&Early-warming）防治效果檢驗(yàn)（Validation）1.災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查：InSAR技術(shù)貫徹地質(zhì)災(zāi)害防控全過(guò)程孕育隱患潰滑災(zāi)難性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前往往都存在微小緩慢變形里海海岸地表塌陷InSAR監(jiān)測(cè)預(yù)警——以色列信息情報(bào)所,20172016年9月27日的2.7

km

長(zhǎng),100m

厚,

約5億m3

的露天礦邊坡滑坡InSAR預(yù)警分析。Sentinel-1A/B

SAR數(shù)據(jù)2014.10–2016.9——Janusz

Wasowski,20172017年6月24日茂縣新磨村滑坡新磨村滑坡新磨村滑坡

6.24茂縣新磨村滑坡滑源變形的InSAR預(yù)警分析不同波段、不同數(shù)據(jù)、不同處理方法、不同目的InSAR結(jié)果

預(yù)報(bào)預(yù)警

L波段、升軌

C波段、降軌軌

2015年10月-2017年6月，45景數(shù)據(jù)

平均間隔周期：120天

平均間隔周期：12天

計(jì)算速率和變形過(guò)程

變形速率

（mm/yr）

16-

31

10

-

16

-3.5

-

10.5

-9

-

-3.5

-20-

--9

-43

-

-20力學(xué)所武漢大學(xué)茂縣滑坡PS-InSAR時(shí)序過(guò)程TRE—意大利43個(gè)

差范圍內(nèi)預(yù)警

結(jié)合地質(zhì)條件深入分析：——Serena

Moretto，2017理論分析56個(gè)滑坡的InSAR監(jiān)測(cè)預(yù)警準(zhǔn)確性結(jié)論：在考慮InSAR變形梯度限制的情況下，滑坡可以在5天誤（1）若結(jié)合地質(zhì)模型和多源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，可克服變形梯度限制，實(shí)現(xiàn)更高比例的預(yù)報(bào)預(yù)警（2）另一方面，若受失相干、陰影疊掩、大氣誤差影響嚴(yán)重，不能取得理論分析的預(yù)報(bào)預(yù)警成功比例——姚鑫，

2017調(diào)查識(shí)別（Detection

&

Mapping）地表剝蝕和滑體計(jì)算（Volume

calculation）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（Dynamic

Monitoring）穩(wěn)定性分析（Stable

analysis）預(yù)警預(yù)報(bào)（Prediction&Early-warming）防治效果檢驗(yàn)（Validation）1.災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查：InSAR技術(shù)貫徹地質(zhì)災(zāi)害防控全過(guò)程0變形參考位置降水井某滑坡2016年5月19日—2016年9月28日13期PS-InSAR監(jiān)測(cè)滑坡的地理位置滑坡活動(dòng)范圍與形態(tài)滑坡加速啟動(dòng)時(shí)間的預(yù)警不同滑坡類(lèi)型對(duì)應(yīng)的形變特征不同的滑坡誘因的形變特征滑坡方向的確定準(zhǔn)動(dòng)態(tài)滑坡編目圖的更新小尺度滑坡（危巖體）的精細(xì)化監(jiān)測(cè)泥石流的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警InSAR滑坡研究存在的局限性

開(kāi)展對(duì)流程、電離層研究，提高InSAR監(jiān)測(cè)精度開(kāi)展層析InSAR研究，用于危巖體形變監(jiān)測(cè)新型SAR衛(wèi)星的跟蹤與研究，TanDEM-X開(kāi)展時(shí)序DEM監(jiān)測(cè)，用于研究泥石流等動(dòng)態(tài)性強(qiáng)的災(zāi)害開(kāi)展新型InSAR技術(shù)，多軌道數(shù)據(jù)融合用于多維滑坡監(jiān)測(cè)等開(kāi)展新型InSAR技術(shù)，如SqueeSAR等監(jiān)測(cè)低相干區(qū)域的形變多源數(shù)據(jù)融合加密時(shí)序InSAR結(jié)果，動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)對(duì)象的變形及其加速過(guò)程開(kāi)展地表形變與災(zāi)害機(jī)理研究，聯(lián)合地表位移與構(gòu)造、地層、水文等外部條件與誘因，為災(zāi)害的防控提供技術(shù)支撐InSAR大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的開(kāi)發(fā)InSAR技術(shù)用于滑坡研究的應(yīng)用展望

2.城市地質(zhì)調(diào)查：地面沉降與地裂縫中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開(kāi)展的我國(guó)中東部地面沉降與地裂縫InSAR監(jiān)測(cè)——據(jù)葛大慶京津翼地區(qū)地面沉降觀測(cè)結(jié)果——據(jù)葛大慶InSAR監(jiān)測(cè)的西安地表沉降與地裂縫分布關(guān)系——據(jù)葛大慶鄭州市形變監(jiān)測(cè)案例

鄭州市2007-2010年形變速率圖參照2007-2010年的InSAR形變監(jiān)測(cè)結(jié)果，布置地面水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，如圖所示。目的：1.對(duì)大形變區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)；2.與InSAR進(jìn)行同步監(jiān)測(cè)，進(jìn)行精度對(duì)比分析。——據(jù)汪寶存鄭州市形變監(jiān)測(cè)案例

兩種監(jiān)測(cè)技術(shù)的結(jié)果對(duì)比分析，標(biāo)準(zhǔn)差為±3.93mm。鄭州市沉降區(qū)主要分布在鄭州市區(qū)的北部、西北部以及東部區(qū)域。其中北部最為嚴(yán)重，已構(gòu)成連片沉降區(qū)，并且形變漏斗具有向外延擴(kuò)展的趨勢(shì)；中心城區(qū)和南部區(qū)域比較穩(wěn)定?？杀O(jiān)測(cè)到的最大形變速率為-0.101m/a，形變速率小于-0.02m/a的面積為304km2，占鄭州面積的12.79%。

——據(jù)汪寶存北京活動(dòng)斷裂與地面沉降圖

（據(jù)國(guó)家地震局第五版活動(dòng)斷裂圖；趙忠海,

2006；北京市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局,

2004

2008等文獻(xiàn)編繪）問(wèn)題：

（1）首都機(jī)場(chǎng)區(qū)的變形矛盾，地面沉降為NW盤(pán)下沉，而地裂縫為SE側(cè)下沉

（2）首都機(jī)場(chǎng)地裂縫成因，水成因or構(gòu)造成因？首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)T2號(hào)航站樓地裂縫現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查（鏡向NE），總體走向?yàn)镹E～NEE

向，地裂縫附近SE側(cè)下降、NW側(cè)上升，最大垂直位移約為30cm，影響范圍

20～100m之間。北京機(jī)場(chǎng)地裂縫調(diào)查鏡向NESE下沉NW下沉發(fā)現(xiàn)首都機(jī)場(chǎng)地裂縫變形特征與機(jī)制NW區(qū)地面沉降地裂縫SE

盤(pán)下錯(cuò)首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)NW區(qū)沉降與地裂縫SE盤(pán)正斷方向完全相反，但伴生共存。整體變形受地下水變動(dòng)和松散地層固結(jié)影響，局部地裂縫受活動(dòng)斷裂帶控制。地裂縫影響帶寬度30~80米，地裂縫年最大垂直錯(cuò)斷量約20毫米。PS-InSAR速度剖面揭示整體NW沉降與地裂縫SE反向錯(cuò)斷的變形特征

首都機(jī)場(chǎng)地裂縫附近PS-InSAR點(diǎn)變形特征與寬度

T

T

3

航

站

樓

T’

P’

與其他地質(zhì)調(diào)查手段在城市受到很大的抑制不同，

InSAR技

P

細(xì)致、深入、全面的觀測(cè)地表變形，從而有助于解決人類(lèi)活動(dòng)和

地裂縫SE盤(pán)下錯(cuò)

首都機(jī)場(chǎng)T-T’InSAR變

NW區(qū)地面沉降體育場(chǎng)東西兩側(cè)的頂棚和看臺(tái)存在明顯的差異性形變A

B提取城市基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)——建筑物

寶安體育場(chǎng)(寶安區(qū))體育場(chǎng)部分區(qū)域出現(xiàn)明顯的裂縫已經(jīng)對(duì)區(qū)政府發(fā)函，并開(kāi)會(huì)論證，確定對(duì)體育場(chǎng)重新

開(kāi)展形變監(jiān)測(cè)形變發(fā)生的原因正在開(kāi)展進(jìn)一步分析

——據(jù)東方至遠(yuǎn)公司Generally

subway

tunnels

will

cause

subsidencedepending

on

foundation

excavation

means

andshield

tunneling

technique——據(jù)葛大慶Airbus

DS

-

SMM

Service基于1米分辨率HS影像的地面沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果擁有無(wú)與倫比的精細(xì)度，高鐵軌道上面密集分布著大量PS測(cè)量點(diǎn)。3.礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查：貴州納雍采礦地質(zhì)災(zāi)害時(shí)空分布規(guī)律2017年1月/R=R

’R+

RSAR2貴州省納雍縣“8.28”普灑災(zāi)難性滑坡地質(zhì)條件InSAR反演

SAR1⊥θT=t1

PT=t2δr

PBαB對(duì)地SAR觀測(cè)InSAR變形地下采礦巖移反演地下采礦范圍采礦工藝：走向長(zhǎng)臂開(kāi)采，全垮落式管理頂板新疆天山伊寧煤礦開(kāi)采地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)30米分辨率InSAR監(jiān)控的某礦的越界開(kāi)采和盜采監(jiān)控InSAR監(jiān)控結(jié)果與地面測(cè)量精度的比較——誤差小于5%剖面A剖面B變形變形The

mining

depth

was

235

m;

the

strike

and

dip

lengths

were

4548

mand

301

m,respectively;

the

average

thickness

of

coal

seam

was

6.94m;

and

the

dip

angle

was

1°–3°.The

22307

working

face,

which

was

mined

using

a

pillar

and

roommethod,

was

completely

finished

in

2005.

from

13-12-2012

to

2-42013.The

52304

working

face

was

mined

from

1-11-2011

to

25-

3-2013,

PSP處理算法

升軌：201205-201311，32景

降軌：201203-201310，32景

左上為升軌los向年平均形變速率圖

右上為降軌los向年平均形變速率圖

左下為形變速率的垂直分量

右下為形變速率的東西分量

巴西

Minas

Gerais礦區(qū)監(jiān)測(cè)露天礦邊坡變形破壞的時(shí)序監(jiān)測(cè)4.應(yīng)急地質(zhì)調(diào)查：四川省8縣3萬(wàn)平方千米的地災(zāi)InSAR排查四川省雷波縣地災(zāi)InSAR應(yīng)急排查結(jié)果簡(jiǎn)介四川省雷波縣地災(zāi)InSAR應(yīng)急排查結(jié)果及與地面調(diào)查結(jié)果對(duì)比

4種InSAR解譯214處（51處重合）InSAR解譯滑坡點(diǎn)與地面調(diào)查滑坡對(duì)照PALSAR-1

75處PALSAR-2

81處Sentinel1升軌

34處Sentinel1降軌

24處

4種SAR數(shù)據(jù)InSAR解譯結(jié)果具有較大的差異，另一方面也說(shuō)明有較好的互補(bǔ)性。

調(diào)查152處且規(guī)模較小，InSAR解譯163處且規(guī)模較大，重合度不足10%。

調(diào)查點(diǎn)主要分布在公路旁、房前屋后；InSAR解譯點(diǎn)多位于美姑河兩岸，空間差異大。

——?jiǎng)⑿呛椤⒁蔚龋?0175.地震地質(zhì)調(diào)查：2016年11月25日西昆侖Mw6.6地震構(gòu)造變形研究發(fā)震位置及區(qū)域構(gòu)造背景采用的干涉雷達(dá)數(shù)據(jù)源本文采用歐空局Sentinel-1A/B衛(wèi)星

的

寬

幅

成

像

模

式

（

IW

，Interferometric

Wide

swath

）SAR數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)軌道精度高、空間基線短、觀測(cè)范圍大，C波段（5.6cm）雷達(dá)波波長(zhǎng)對(duì)變形信息敏感。從衛(wèi)星升軌和降軌兩個(gè)角度對(duì)本次地震地表變形進(jìn)行觀測(cè)雷達(dá)視線向變形量圖(A

升軌，B降軌)雷達(dá)視線向干涉條紋圖

(A

升軌，B降軌）比較異同雷達(dá)視線向升軌和降軌疊加（比較異同）三維分解與水平變形誤差和垂直變形誤差：在只有二維觀測(cè)的條件下，假設(shè)不同的活動(dòng)斷裂運(yùn)動(dòng)角度彈性回跳同震變形模式

該地區(qū)的總體的隆升和向北楔入是在長(zhǎng)期的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下形成，而局部的特征構(gòu)造地貌，如斷陷盆地和地表破裂，則是同震快速?gòu)椥曰靥饔玫慕Y(jié)果。——周振凱、姚鑫，2018變形與野外地表破裂特征USGS震源機(jī)制解顯示本次地震為具有拉張分量的右旋走滑錯(cuò)動(dòng)事件；本文InSAR觀測(cè)地震同時(shí)存在地表走滑和垂直變形的結(jié)果與USGS震源機(jī)制解相一致。根據(jù)張勇等的震源破裂過(guò)程研究（/tpxw/275080.shtml），該地震以單側(cè)破裂為主，從震中開(kāi)始向E傳播，在震中（39.273°N，74.01°E）以東約35km附近地表破裂最大同震滑動(dòng)量可達(dá)20~30cm。本文分析得到的垂直變形以上盤(pán)正斷為主與張勇等的“單側(cè)破裂”相對(duì)應(yīng)，變形高值區(qū)主要位于震中東側(cè)與“從震中開(kāi)始向E傳播”對(duì)應(yīng)，發(fā)震斷裂兩側(cè)地表垂直變形差可達(dá)18cm和水邊變形差可達(dá)24~28cm，與“地表破裂最大同震滑動(dòng)量可達(dá)20~30cm”相對(duì)應(yīng)。變形與野外地表破裂特征InSAR觀測(cè)的同震變形空間分布、變形方向及量值與陳杰等（2016）野外考察發(fā)現(xiàn)的2處發(fā)震斷裂地表破裂（圖中A、B點(diǎn)）也十分吻合。第一點(diǎn)15~20

cm小規(guī)模右旋張扭破裂（圖中A點(diǎn)，N39.2599，E74.0645）正處于InSAR解譯的右旋走滑升、降四象限樞紐區(qū)；第二點(diǎn)南盤(pán)下降40cm（含有重力作用——原文注）、右旋走滑10~15

cm破裂（圖中B點(diǎn),

N39.1973,

E74.4060）位于垂直變形最大和水平變形很高的雙梯度帶，這有力證明了InSAR觀測(cè)量和三維變形分解方法的正確性。InSAR觀測(cè)的青藏高原北緣海源斷裂震間蠕滑滑動(dòng)——據(jù)宋小剛一、InSAR何以能“距以千里，感知毫厘”二、InSAR在5個(gè)地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域的研究應(yīng)用三、InSAR運(yùn)用的問(wèn)題及解決辦法四、我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害InSAR觀測(cè)的應(yīng)用策略探討五、地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)技術(shù)指南的發(fā)布報(bào)告目錄PPT上的效果自己處理的結(jié)果力學(xué)所武漢大學(xué)茂縣滑坡PS-InSAR時(shí)序過(guò)程TRE—意大利初期InSAR監(jiān)測(cè)結(jié)果——缺乏對(duì)災(zāi)害體地質(zhì)變形破壞規(guī)律的的認(rèn)識(shí)香港中文大學(xué)地質(zhì)力學(xué)所單一數(shù)據(jù)觀測(cè)大約不足25%面積的有效觀測(cè)不同波段、不同數(shù)據(jù)、不同處理方法、不同目的InSAR結(jié)果對(duì)比

變形速率

（mm/yr）

16-

31

10

-

16

-3.5

-

10.5

-9

-

-3.5

-20-

--9

-43

-

-20

新磨村滑坡

新磨村滑坡滑坡識(shí)別L波段、升軌2017年-2011年,16景數(shù)據(jù)平均間隔周期：120天識(shí)別變形和災(zāi)害分布預(yù)報(bào)預(yù)警C波段、降軌軌2015年10月-2017年6月，45景數(shù)據(jù)平均間隔周期：12天計(jì)算速率和變形過(guò)程四川省雷波縣地災(zāi)InSAR應(yīng)急排查結(jié)果及與地面調(diào)查結(jié)果對(duì)比

4種InSAR解譯214處（51處重合）InSAR解譯滑坡點(diǎn)與地面調(diào)查滑坡對(duì)照PALSAR-1

75處PALSAR-2

81處Sentinel1升軌

34處Sentinel1降軌

24處

4種SAR數(shù)據(jù)InSAR解譯結(jié)果具有較大的差異，另一方面也說(shuō)明有較好的互補(bǔ)性。

調(diào)查152處且規(guī)模較小，InSAR解譯163處且規(guī)模較大，重合度不足10%。

調(diào)查點(diǎn)主要分布在公路旁、房前屋后；InSAR解譯點(diǎn)多位于美姑河兩岸，空間差異大。

——?jiǎng)⑿呛?、姚鑫等?017

5種SAR數(shù)據(jù)分別識(shí)別的滑坡（一種顏色一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，重疊小于25%）Five

types

of

SAR

recognize

landslides

respectively

（one

color

corresponding

to

one

SARdate,

less

25%

coincidence），

and

we

know

that

they

are

not

yet

completely

covered.

25

mSAR分辨單元(e.g.

ERS)時(shí)空失相干影響合成孔徑雷達(dá)干涉相位誤差源

Interferometric

Phase

Error

Sources

接收機(jī)噪聲

數(shù)據(jù)處理誤差

干涉圖

InSAR數(shù)據(jù)

處理大氣延遲相位影響——據(jù)楊紅磊?

=4πλ4π

4π

4πλ

λ

λAk

=4π

B⊥,k

4π

4π

4πλ

Rk

ksinθ

λ

λ

λ

?1

w

A1?2

E

=

?m

w

x1

=[H

,D

,S

t1,S

t2,w

T

x

M

上式共有m個(gè)觀測(cè)值，5m個(gè)待求參數(shù)，因此合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量函數(shù)模型單景干涉對(duì)

數(shù)模S

t2

+?noise4π

B⊥h

λ

Rsinθ0?Bsin(θ

?α)

?+

?r+

S

t1

-參考面相位高程相位形變大氣延遲噪聲A2

O

w

M

對(duì)應(yīng)的一般形式其中設(shè)計(jì)矩陣,2π][?

,

,

,?待求參數(shù)

xk

k

k

k

k

k]

2

Am

xm

無(wú)法直接求解。存在的問(wèn)題存在的主要問(wèn)題一：失相干（地物變化）存在的主要問(wèn)題二：大氣效應(yīng)（天氣）存在的主要問(wèn)題三：在高陡山區(qū)的陰影疊掩和方向模糊性存在的主要問(wèn)題四：SAR數(shù)據(jù)的影響存在的主要問(wèn)題五：地質(zhì)認(rèn)識(shí)不足33天

11天X波段SAR數(shù)據(jù)時(shí)間去相干

相干系數(shù)熱噪聲：成像系統(tǒng)時(shí)間失相干：地表與大氣變化引起的目標(biāo)物理屬性變化基線或空間失相干：不同期數(shù)據(jù)，雷達(dá)入射角變化引起的失相干體失相干：森立、建筑群數(shù)據(jù)處理引起失相干：配準(zhǔn)、重采樣等所有失相干影響中，時(shí)間與空間失相干影響最大。

SAR

數(shù)據(jù)

1

11+

N

/

S熱噪聲引起的失相干

接收機(jī)噪聲功率N

每次成像失相干的貢獻(xiàn):

γ

SNR

=

S:

信號(hào)功率

N:

噪聲功率熱噪聲的影響可以表示為:

1

(1+

N1

/

S1)(1+

N1

/

S1)時(shí)間失相干在兩幅SAR獲取期間，地面目標(biāo)散射相位的變化和大氣變化都將引起相位誤差，導(dǎo)致相干性的降低

季節(jié)變化導(dǎo)致的植被、水域變化

人工翻耕

人工建筑

大氣狀態(tài)變化Coherencyγ

temp

=

e

σ

y

sin

θ

+σ

z

cos

θ

1

4π

2

2

2

2

2?

L-BandusableinterferogramqualityX-C-wavelength[cm]

Fig.:

?

DLR

時(shí)間失相干簡(jiǎn)單模型：(Zebker,1992)地距向隨機(jī)運(yùn)動(dòng)方差

σx,y

=

0.5

cm

Simple

Model

σx,y

=

1

cm

高程向隨機(jī)運(yùn)動(dòng)方差2

λ

σy,z時(shí)間失相干25.6cm波長(zhǎng)

PALSAR-2數(shù)據(jù)2016年08月26日——2016年10月22日

3.1cm波長(zhǎng)

TerraSAR數(shù)據(jù)

2016年07月29日——2016年08月09日解決辦法之一：采用長(zhǎng)波段SAR數(shù)據(jù)增強(qiáng)干涉效果干涉條件苛刻干

涉

條件簡(jiǎn)單植被覆蓋植被因素:

西部植被覆蓋相對(duì)較少，有利于干涉幾何誤差基線誤差引起的干涉相位圖基線示意圖幾何誤差差分干涉圖（包含基線誤差）差分干涉圖（去除基線誤差）配準(zhǔn)誤差Residual

misregistration

of

1/8

resolutioncell

leads

to

a

42°-standard

deviation

for

a

10-dB

SNR

and

a

23°-standard

deviation

for

an

SNR

of

∞.重疊區(qū)域：信號(hào)非重疊區(qū)域：信號(hào)噪聲

斜距向偏移量方位向向偏移量西昆侖與塔里木盆地過(guò)渡帶大氣延遲相位

IonosphereTroposphereSAR

Satellite

θ

50

-1000

km18

km電離層是不均質(zhì)的，依賴(lài)1/f2:(K=40.28

m3s-2)Signal

(group)

delay

due

to

the

Total

Electron

Content

(TEC)

causes

slant

range

error

at

L-

band

(f=1.25

GHz)

of

up

to

60

m

at

45

deg

incidence

anglePhase

advance

due

to

the

TEC

D?

?

1.3

109

TEC

/

f

[

cycles

]

(

>

100

cycles

for

80

TECU

at

L-band)大氣延遲相位電離層2d

phase

=

?K

TEC

f空間上變化較小在低緯度區(qū)域?qū)

和

X

波段數(shù)據(jù)影響較小可采用多頻帶數(shù)據(jù)方法去除(

GNSS)采用MAI方法去除大氣延遲相位差分干涉圖電離層延遲相位Hanssen

et

al.,

1999

?

DLR大氣延遲相位大氣延遲相位GACOS：紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)Li

Zhenhong

教授團(tuán)隊(duì)提供大氣改正數(shù)據(jù)。網(wǎng)

址

：

http://ceg-research.ncl.ac.uk/v2/gacos/DInSAR中的大氣成分原始干涉變形圖高程大氣模型湍流大氣模型去除大氣候的變形圖

濾波；GPS；非線性分離；實(shí)測(cè)大氣模型校正使得InSAR監(jiān)測(cè)形變的精度大大降低，一般為cm級(jí)或更低。InSAR監(jiān)測(cè)形變的主要誤差：時(shí)間去相干基線去相干多普勒中心去向干配準(zhǔn)誤差軌道誤差（基線誤差）干涉圖的噪聲大氣效應(yīng)(對(duì)流層、電離層)外部DEM誤差相位解纏誤差……永久散射體技術(shù)（PS-InSAR）

——解決時(shí)間失相干、克服大氣特點(diǎn)：局部區(qū)域、抗干擾、高精度、變形過(guò)程…

在影像數(shù)據(jù)

集中提取反

射能量穩(wěn)定NI

的點(diǎn)目標(biāo)對(duì)散射點(diǎn)的尺寸、振幅、高

程等屬性進(jìn)行分析

鑒定和分類(lèi)什么是永久散射（PS）點(diǎn)

多次重復(fù)采集相同區(qū)域的影像數(shù)據(jù)

可量測(cè)區(qū)域非可量測(cè)區(qū)域地物可量測(cè)性分類(lèi)可量測(cè)區(qū)域

非可量測(cè)區(qū)域地物可量測(cè)性分類(lèi)時(shí)間序列InSAR技術(shù)時(shí)

序

InSAR

技

術(shù)：

Stacking

技

術(shù)、

PSInSAR

技

術(shù)、

小基線

集技

術(shù)、TCPInSAR技術(shù)、SqueeSAR技術(shù)等等。

φres

=φ(x)?

f

(d,?h)時(shí)間序列InSAR技術(shù)——以多期觀測(cè)和犧牲空間分辨率換取變形精度和過(guò)程存在的主要問(wèn)題三：陰影疊掩和方向模糊性疊掩27.4°入射角37.8°入射角陰影疊掩解決措施：不同方向、不同角度不同方向觀測(cè)：TerraSAR升降軌數(shù)據(jù)的陰影和疊掩不同角度：降軌，PALSAR-2

38.7°入射角與TerraSAR26°入射角的陰影和疊掩比較X真值？

真值？真值？或者，直接建立SAR坐標(biāo)系統(tǒng)下的災(zāi)害評(píng)價(jià)指標(biāo)是否有存檔數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)質(zhì)量）數(shù)據(jù)獲取周期數(shù)據(jù)的覆蓋范圍、分辨率大小SAR數(shù)據(jù)相干性問(wèn)題SAR數(shù)據(jù)受地形（DEM）的影響SAR數(shù)據(jù)受大氣影響SAR數(shù)據(jù)受形變量級(jí)的影響是否有多源、多軌道數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)費(fèi)用問(wèn)題數(shù)據(jù)快速獲取問(wèn)題全球覆蓋，12天重返周期科研衛(wèi)星——def4π

λ?=?Rλ雷達(dá)波波長(zhǎng),

R地形變量,

?def圖上形變相位A.

X波段3.0cm波長(zhǎng)COSMO-SkyMed干涉2009年4月6日意大利拉奎拉Mw6.3地震同震形變?nèi)N波長(zhǎng)干涉雷達(dá)條紋2個(gè)周期變形約24厘米

波長(zhǎng)越短干涉效果越差，但測(cè)量精度高

10

個(gè)

周

期

變

形

約

28

厘

米B.

C波段5.6cmASAR

C.

L波段23.6cmPALSAR干涉圖SAR數(shù)據(jù)的影響1

相干性與雷達(dá)波長(zhǎng)關(guān)系：波長(zhǎng)越長(zhǎng)干涉效果越好，但測(cè)量精度低

——據(jù)意大利遙感中心酒仙橋附近中分與高分SAR監(jiān)測(cè)效果對(duì)比——外圍稀疏點(diǎn)為中分星數(shù)據(jù)結(jié)果，內(nèi)部為高分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果。

結(jié)論：新一代高分SAR可以更準(zhǔn)確、細(xì)致的刻畫(huà)地表變形，

從而更準(zhǔn)確的揭示變形性質(zhì)。SAR數(shù)據(jù)的影響2

高低分辨率SAR數(shù)據(jù)PS點(diǎn)密度3米分辨率11天間隔TerraSAR監(jiān)測(cè)效果

（基于PS-InSAR技術(shù)的）解決辦法：采用高時(shí)空分辨率數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)——InSAR圖像引自張永雙、孟興民、姚鑫等，十二五科技支撐項(xiàng)目集成報(bào)告15米分辨率70天間隔ASAR監(jiān)測(cè)效果

（基于PS-InSAR技術(shù)的）加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)交叉融合、多數(shù)據(jù)源多方法觀測(cè)和判識(shí)、重視成果質(zhì)量檢驗(yàn)2018年“7.12”甘肅舟曲縣南峪鄉(xiāng)堵江滑坡2012-2013年度InSAR監(jiān)測(cè)結(jié)果以失相干的方式顯示其高危險(xiǎn)性

——InSAR圖像引自張永雙、孟興民、姚鑫等，十二五科技支撐項(xiàng)目集成報(bào)告滑坡識(shí)別

L波段、升軌，2017年-2011年,16景數(shù)據(jù)，間隔周期

120天

D-InSAR

識(shí)別變形和災(zāi)害分布

有效觀測(cè)面積達(dá)80%以上

監(jiān)測(cè)預(yù)警C波段、降軌軌，2015年10月-2017年6月，45景數(shù)據(jù)間隔周期12天PS-InSAR

計(jì)算速率和變形過(guò)程單一數(shù)據(jù)觀測(cè)大約不足25%面積的有效觀測(cè)2017年6.24茂縣新磨村滑坡InSAR觀測(cè)根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)采用不同數(shù)據(jù)和處理方法，根據(jù)地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證

變形速率

（mm/yr）

16-

31

10

-

16

-3.5

-

10.5

-9

-

-3.5

-20-

--9

-43

-

-20

新磨村滑坡

新磨村滑坡Middle

resolution

SAR,

normal

PS-InSAR

technique

and

without

engineering

geology

experience

,

only

thesubsidence

can

be

found數(shù)據(jù)、算法、處理深度的差異中等分辨率、缺乏地災(zāi)背景了解、一般處理算法：監(jiān)測(cè)到機(jī)場(chǎng)的差異沉降三、庫(kù)區(qū)災(zāi)害觀測(cè)——大壩沉降變形三、庫(kù)區(qū)災(zāi)害觀測(cè)——大壩沉降變形傳統(tǒng)壩體變形監(jiān)測(cè)為點(diǎn)監(jiān)測(cè)，而InSAR監(jiān)測(cè)則為面上監(jiān)測(cè)，更為直觀準(zhǔn)確一、InSAR何以能“距以千里，感知毫厘”二、InSAR在5個(gè)地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域的研究應(yīng)用三、InSAR運(yùn)用的問(wèn)題及解決辦法四、我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害InSAR觀測(cè)的應(yīng)用策略探討五、地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)技術(shù)指南的發(fā)布報(bào)告目錄世界上可用于InSAR的星載SAR數(shù)據(jù)源1991

1992199819952000

2001

20022006

20072014

2015

20162010

2011歐空局ERS-1

日本JERS-1

歐空局ERS-2

歐空局ENVISAT加拿大RadarSAT-1

日本PALSAR-1

加拿大RadarSAT-2

意大利COSMO-SkyMed

德國(guó)TerraSAR-X歐空局Sentinel-1A/B

日本PALSR-2

中國(guó)GF3針對(duì)待研究的災(zāi)害特點(diǎn)，選取合適的SAR數(shù)據(jù)——見(jiàn)《指南》附錄C

剛剛發(fā)射：西班牙PAZ，芬蘭ICEYE，印度，國(guó)產(chǎn)小衛(wèi)星等，也具有干涉應(yīng)用潛力

未來(lái)5年的發(fā)射的SAR衛(wèi)星：德國(guó)L波段雙星（TanDEM-L）、中國(guó)L波段雙星、美國(guó)L波段、日本ALOS-4、歐空局P-SAR、哨兵03、04星……意大利英國(guó)歐洲國(guó)外地質(zhì)災(zāi)害InSAR觀測(cè)進(jìn)展

1.

上世紀(jì)90年代，起源美國(guó)，現(xiàn)今發(fā)展緩慢，

未來(lái)5年再出發(fā)；

2.

現(xiàn)今歐洲技術(shù)和裝備國(guó)際領(lǐng)先，商業(yè)化程

度高，在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用；

3.

亞洲（特別是中國(guó)、日本）InSAR應(yīng)用進(jìn)步

迅速，技術(shù)跟跑?chē)?guó)際，局部領(lǐng)域有亮點(diǎn)。

荷蘭地質(zhì)部門(mén)：地質(zhì)力學(xué)所、航遙中心、監(jiān)測(cè)院、部分省地環(huán)站等測(cè)繪部門(mén)：四川省、貴州省、測(cè)科院等水力：三峽集團(tuán)、長(zhǎng)江水利委員會(huì)設(shè)計(jì)院、水科院等電力：電科院、電力經(jīng)研院、四川電網(wǎng)、湖南電網(wǎng)等核電：核廢料處置庫(kù)選址等公路交通：交科院，交通信息技術(shù)研究院等鐵路：鐵總海外部發(fā)衛(wèi)星、鐵科院、鐵三院等市政：深圳勘察院、太原大數(shù)據(jù)中心等煤炭：煤科院、神華集團(tuán)、中煤集團(tuán)等高?？蒲性核洪L(zhǎng)安大學(xué)、武漢大學(xué)、中南大學(xué)、成都理工、中科

院遙感所、西南交通、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、首師大等我國(guó)部分行業(yè)和單位開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害InSAR防治應(yīng)用情況Sentinel-1衛(wèi)星－區(qū)域性調(diào)查衛(wèi)星目標(biāo)InSAR

形

變

監(jiān)

測(cè)

，

15m

分

辨

率

，250km幅寬短重復(fù)周期（6天、12天、24天）多數(shù)地區(qū)的升降軌觀測(cè)嚴(yán)格的軌道管道控制（提高信噪比，100m）預(yù)定目標(biāo)與長(zhǎng)期觀測(cè)計(jì)劃中國(guó)情況東北地區(qū)降軌，中東部地區(qū)升軌獲取，西部地區(qū)升降軌東部雙極化,西部單極化穩(wěn)定獲取IW模式20分辨率數(shù)據(jù)應(yīng)用定位大規(guī)模排查識(shí)別定期監(jiān)測(cè)更新星載SAR系統(tǒng)ERS-1/2JERS-1RADARSAT-1/2ENVISAT-ASARALOS-PALSARTerraSAR-X/TanDEM-XCOSMO-SkyMedSentinel-1A（1B）ALOS-2(PALSAR-2)所屬?lài)?guó)家/機(jī)構(gòu)歐空局日本加拿大歐空局日本德國(guó)意大利歐空局日本運(yùn)行時(shí)間1:1991-20002:1995-20121992-19981:1995-2:2007-2002-20122006-20112007-2007-2014.4-2021(2026)2014.5-2018(2020)波長(zhǎng)（cm）C（5.6）L（23.5）C（5.6）C（5.6）L（23.5）X（3.1）X（3.1）C（5.6）L（25.0）極化方式VVHH全極化HH/VV全極化全極化HH/VVHH+HV,VV+VH全極化觀測(cè)時(shí)間間隔（天）354424354611（5.5）412(單顆衛(wèi)星)（4）14地面分辨率（m）25253-3025-1007-100凝視模式0.25×0.25集束模式1×1條帶模式3×3掃描模式18.5×18.5寬掃描模式40×401-100集束模式5×5條帶模式5×20掃描模式20×20加寬掃描20×40集束模式1×3條帶模式3/6/10掃描模式100×100測(cè)量變形精度厘米級(jí)厘米級(jí)毫米級(jí)毫米級(jí)毫米級(jí)毫米級(jí)毫米級(jí)毫米級(jí)毫米級(jí)年重復(fù)次數(shù)NT全球覆蓋20次以上全球覆蓋，5次以上部分地區(qū)覆蓋全球覆蓋，25次以上全球覆蓋15次以上大部分地區(qū)需要編程觀測(cè)絕大部分地區(qū)需要編程觀測(cè)全球覆蓋，預(yù)計(jì)20次以上全球覆蓋，預(yù)計(jì)20次以上影像幅寬（km）1008050-500100-40030-350凝視模式10集束模式20條帶模式30掃描模式150寬掃描27015-200集束模20條帶模式80掃描模式250加寬掃描400集束模式25條帶模式50-50掃描模式350-490主要優(yōu)點(diǎn)具有最早的存檔數(shù)據(jù)具有最早的一批存檔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，可按商業(yè)編程滿足用戶需求存檔數(shù)據(jù)多、價(jià)格低、覆蓋歷史時(shí)段長(zhǎng)覆蓋范圍廣、存檔數(shù)據(jù)豐富、波段長(zhǎng)，適合高山峽谷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)軌道精度高、數(shù)據(jù)質(zhì)量好、重返周期短、接受商業(yè)預(yù)定。數(shù)據(jù)質(zhì)量好、重返周期最短、接受商業(yè)預(yù)定。覆蓋范圍廣、重復(fù)周期短、存檔數(shù)據(jù)豐富覆蓋范圍廣、重復(fù)周期短、存檔數(shù)據(jù)豐富、波段長(zhǎng)，適合高山峽谷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)，接受商業(yè)預(yù)定現(xiàn)有可用星載SAR傳感器基本參數(shù)及應(yīng)用特征表（引自《地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)規(guī)范》T00/CAGHP013）軟件運(yùn)行平臺(tái)研發(fā)機(jī)構(gòu)支持?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型備注GammaUnix，Linux，windows，cygwin瑞士，CharlesWerner和UrsWegmuller博士Cosmos、TerraSAR、ERS-1/2、EnvisatASAR、JERS、ALOSPalsar、RadarSat-1/2Raw，SLC商業(yè)軟件EnviSARscapeWINDOWS(XP,SP2,Vista,7)32和64位,LINUX64位瑞士Sarmap公司ERS-1/2、JERS-1、RadarSat-1/2、EnvisatASAR、ALOSPalsar、TerraSAR-X-1、COSMO-SkyMedRaw商業(yè)軟件EarthViewWindowsNT/2000，SGIIrix，SunSolaris；加拿大Atlantis研究所ERS-1、ERS-2、RadarSat、JERS-1SLC商業(yè)軟件StampsLinux主要由AndyHooper完成RAW數(shù)據(jù)包括：ERS1/2，EnvisatASAR和ALOSPalsar；SLC數(shù)據(jù)包括：ERS1/2,EnvisatASAR,RadarSat-1/2和TerraSAR-X完全免費(fèi)，代碼開(kāi)放，且提供與強(qiáng)大的結(jié)果顯示程序DORISUncix，Linux，windowscygwin荷蘭，DELT理工大學(xué)Kamper等人ERS1/2，EnvisatASAR、JERS,RadarSat,ALOSPalsar、TerraSAR-X，COSMO-SkyMedSLC完全免費(fèi)，代碼開(kāi)放ROI_PAC(ISCE)SGI,Sun,MacOSX和Linux美國(guó)的JPL和Caltech開(kāi)發(fā)ERS、Envisat、ALOS、JERS和SEASAT，SIR-C、TerraSAR-X、Radarsat-2andCosmo-SkymedRaw完全免費(fèi)，代碼開(kāi)放，Pi-rateLinux王華，JulietBiggs，TimJ.WrightERS、Envisat、ALOS、JERS和SEASAT，SIR-C、TerraSAR-X、Radarsat-2andCosmo-SkymedRaw完全免費(fèi)，代碼開(kāi)放，但需通過(guò)郵箱申請(qǐng)。GMTSARLinuxDavidSandwell和RobMellorsERS,Envisat和ALOSRaw完全免費(fèi)，代碼開(kāi)放，GIAnTLinux，OS-X美國(guó)加州理工的團(tuán)隊(duì)完全免費(fèi)，代碼開(kāi)放常用InSAR處理軟件針對(duì)斜坡地質(zhì)災(zāi)害防控需求尚缺乏部分功能，需要部分自主開(kāi)發(fā)地質(zhì)部門(mén)：地質(zhì)力學(xué)所、航遙中心、監(jiān)測(cè)院、部分省地環(huán)站等測(cè)繪部門(mén)：四川省、貴州省、測(cè)科院等水力：三峽集團(tuán)、長(zhǎng)江水利委員會(huì)設(shè)計(jì)院、水科院等電力：電科院、電力經(jīng)研院、四川電網(wǎng)、湖南電網(wǎng)等核電：核廢料處置庫(kù)選址等公路交通：交科院，交通信息技術(shù)研究院等鐵路：鐵總海外部發(fā)衛(wèi)星、鐵科院、鐵三院等市政：深圳勘察院、太原大數(shù)據(jù)中心等煤炭：煤科院、神華集團(tuán)、中煤集團(tuán)等高?？蒲性核洪L(zhǎng)安大學(xué)、武漢大學(xué)、中南大學(xué)、成都理工、中科院遙感所、西南交通、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、首師大等……我國(guó)部分行業(yè)和單位開(kāi)展地質(zhì)災(zāi)害InSAR防控應(yīng)用情況行業(yè)合作關(guān)系：國(guó)土部門(mén)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、減災(zāi)防災(zāi)目標(biāo)主導(dǎo)、測(cè)繪工程技術(shù)支撐、信息專(zhuān)業(yè)共享服務(wù)、航天專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)保障SAR數(shù)據(jù)在時(shí)間、空間、角度、波長(zhǎng)上互補(bǔ)處理結(jié)果時(shí)空互補(bǔ)、交叉驗(yàn)證集中管理、專(zhuān)業(yè)應(yīng)用（5個(gè)方面）權(quán)威發(fā)布地質(zhì)災(zāi)害InSAR技術(shù)防控體系建設(shè)設(shè)想一、InSAR何以能“距以千里，感知毫厘”二、InSAR在5個(gè)地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域的研究應(yīng)用三、InSAR運(yùn)用的問(wèn)題及解決辦法四、我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害InSAR觀測(cè)的應(yīng)用策略探討五、地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)技術(shù)指南的編制報(bào)告目錄工業(yè)化流程的建立——地質(zhì)力學(xué)所、航遙中心、中科院地理所、長(zhǎng)安大學(xué)、地環(huán)院等編制

《地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)技術(shù)指南》的落地

規(guī)定了滑坡、崩塌、泥石流、地表塌陷、地裂縫地面沉降6個(gè)災(zāi)種的監(jiān)測(cè)

本指南規(guī)范和引導(dǎo)地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)工作本規(guī)程旨在搭建InSAR技術(shù)與工程應(yīng)用間

的橋梁，指導(dǎo)地質(zhì)災(zāi)害InSAR監(jiān)測(cè)的方案部署、SAR數(shù)據(jù)選取、監(jiān)測(cè)方法運(yùn)用、監(jiān)測(cè)資料整

理、地質(zhì)災(zāi)害分析等工作，為地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)等工作提供技術(shù)支持。規(guī)程的主要內(nèi)容《規(guī)程》由正文、附錄和條文說(shuō)明三部分組成：正文:1、適用范圍2、規(guī)范性引用文件3、術(shù)語(yǔ)與縮略語(yǔ)4、一般規(guī)定（關(guān)鍵問(wèn)題規(guī)定）5、InSAR技術(shù)方法6~11、六類(lèi)災(zāi)種的監(jiān)測(cè)12、成果資料整理13、預(yù)算參考附錄:

為正文條文說(shuō)明中需要支持的資料性或參考性內(nèi)容。條文說(shuō)明：對(duì)正文條文容易出現(xiàn)歧義和不完善的內(nèi)容進(jìn)行解釋說(shuō)明。質(zhì)量控制檢查內(nèi)容檢查方法和要求成果編制與提交成果編制成果提交評(píng)估方法和要求精度評(píng)估評(píng)估內(nèi)容理數(shù)

方法選擇：可視化SAR、D-InSAR、據(jù)