雷達(dá)遙感地形變動態(tài)監(jiān)測

PSInSAR雷達(dá)遙感地形變動態(tài)監(jiān)測

中科遙感科技集團(tuán)

RR’=R+△RSAR2SAR1B相位干涉求解相位差，進(jìn)而反算地形及其地表形變信息inSARimage#1:

inSARimage#2:

雷達(dá)干涉測量基本原理高精度地表形變監(jiān)測－InSAR技術(shù)應(yīng)用最為廣泛且最能發(fā)揮優(yōu)勢的領(lǐng)域－緩慢微小形變與突發(fā)形變－大覆蓋范圍－短周期、連續(xù)監(jiān)測－高精度、低成本主要應(yīng)用領(lǐng)域地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測冰川移動城市地下工程火山活動線性工程斷層活動地面沉降滑坡活動構(gòu)、建筑物可供利用的數(shù)據(jù)源中低分辨率雷達(dá)：ERS-1/2系列，ENVISAT，RADARSAT-1/2，ALOS-PALSARCosmoSkymedTerrasar-XRADARSATERSENVISATALOS高分辨率雷達(dá)：Cosmo-SkyMed,TerraSAR-X,

Tandem-X

將要發(fā)射的衛(wèi)星:Sentinelsatellitesetc.

Tandem-XSentinel主要影響因素-空間分辨率-重復(fù)觀測周期-雷達(dá)波長可供選擇的SAR數(shù)據(jù)

-ENVISATC波段，35天周期，20m分辨率

-RADARSAT，C波段，24天，3m分辨率

-PALSAR,L波段，44天，15分辨率

-COSMO，TerraSAR-X等高分辨率，1，3，16天SAR數(shù)據(jù)及主要影響因素常規(guī)D-InSAR技術(shù)

-單時相差分干涉處理獲取地表形變信息-主要用于突發(fā)形地表形變，如地震形變場分析監(jiān)測等。時序分析方法

-利用多基線，尤其是短基線干涉像對序列，增大單一差分干涉紋圖可獲取形變信息的時間跨度，提高時間采樣率-可降低大氣效應(yīng)對形變信號的影響，有效地測量非線性形變永久散射體技術(shù)PSInSAR

-對永久散射體的干涉相位進(jìn)行時間序列分析，根據(jù)各相位分量的時空特征，估算大氣波動，DEM誤差以及噪聲等，將其從差分干涉相位中逐個分離-估計每個PS的線性和非線形形變速率、大氣相位以及DEM誤差。角反射器InSAR

-人工目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，形變體上不存在或存在較少相干目標(biāo)的情況-山體滑坡監(jiān)測等，空間監(jiān)測范圍較小，形變體變形幅度較小。主要的InSAR技術(shù)PSInSAR處理過程SARImages主影像選擇SAR數(shù)據(jù)精配準(zhǔn)DEM數(shù)據(jù)地理編碼差分干涉處理PS候選點識別離散點相位解纏大氣相位估計干涉相位時序分析地表形變場信息提取強(qiáng)圖圖非相干平均Rocca，2005各類地表形變數(shù)據(jù)要求和InSAR方法地球物理現(xiàn)象平面尺度（km）形變強(qiáng)度（mm）覆蓋范圍（km）獲取周期（天）分辨率數(shù)據(jù)處理方法結(jié)果類型活火山隆起或下沉<20<550-10010-503-30PSI速率、累積變形火山爆發(fā)<20>5030-1001-113-30D-InSAR相對變形量地震形變（震中）5-100>5030-4001-443-100D-InSAR相對變形量地震形變（震前、后）5-100<550-4001-443-30PSInSAR速率、累積變形地殼斷層運動>20<550-1001-443-30PSInSAR速率、累積變形冰川流動1-50020/月50-1001-243-30D-InSAR相對變形量地面沉降0.5-201-20/年30-1001-441-30PSInSAR速率、累積變形礦區(qū)塌陷0.1-101-100/天30-1001-241-30D-InSAR相對變形量山體滑坡（前兆）1-201-5<1001-241-30PSInSAR速率、累積變形山體滑坡（爆發(fā)）1-20>1000<1001-243-30D-InSAR相對變形量城市地表形變Averagesubsidencerate

地面沉降時間序列河北廊坊市地面沉降場連續(xù)監(jiān)測河北廊坊城市地表沉降監(jiān)測LinearVelocity德州市城市地面沉降監(jiān)測周期性非線性地面沉降德州市德城區(qū)主沉降中心德州漏斗區(qū)深層地下水水頭動態(tài)變化曲線平均下降2m/aInSAR,March,2011,AGRS,DaqingGe012cm/y城市地裂縫InSAR探測地裂縫兩側(cè)差異沉降西安市在建和規(guī)劃建設(shè)地鐵地鐵2號線沿線地面沉降及地裂縫地鐵13號線地面沉降來廣營沉降區(qū)區(qū)域性地面沉降華北平原地面沉降區(qū)京津地區(qū)、河北平原、魯北及黃河三角洲地區(qū)（約20萬平方公里）；長江三角洲地面沉降區(qū)上海、蘇錫常地區(qū)、揚泰通地區(qū)、杭嘉湖地區(qū)（約10萬平方公里）；汾渭谷地地面沉降及地裂縫區(qū)西安、太原、大同、榆次等地區(qū)（約6萬平方公里）；區(qū)域性地面沉降監(jiān)測300km多軌道/長條帶InSAR成果集成華北平原北京-天津-河北地區(qū)北京Track-218Track-447Track-175200km天津圖例（mm/a）嘉興地區(qū)地面沉降利用雷達(dá)影像檢測到舟曲滑坡坡面移動大型線性工程沿線地表形變InSAR監(jiān)測及工程應(yīng)用京津高速鐵路線路Track-218與Track-447集成3.京津高速鐵路全線地面沉降監(jiān)測京津高鐵沿線地面沉降速率（2007.1－2009.6）主要沉降漏斗中心累積沉降量InSAR,March,2011,AGRS,DaqingGe滬杭高鐵沿線地面沉降同蒲鐵路太原－孝義段地面沉降（2008.2－2010.5）Track-75InSAR,March,2011,AGRS,DaqingGe圖例（mm/a）運輸管線監(jiān)測工礦區(qū)地表形變InSAR監(jiān)測及工程應(yīng)用礦山開采沉陷我國原煤生產(chǎn)的70%來自地下開采，上百個礦業(yè)城市受到開采沉陷的影響時域上非線性特征影響范圍較小沉降場梯度大沉降與變形同時發(fā)生開采沉陷特點地面塌陷道路損壞馬家溝礦東歡坨礦唐山礦呂家坨礦錢家營礦范各莊礦荊各莊礦林西礦開灤礦區(qū)開采沉陷動態(tài)監(jiān)測礦區(qū)開采沉陷動態(tài)監(jiān)測—ENVISAT數(shù)據(jù)10cm0-PiPi開灤礦區(qū)開采沉陷（左:干涉圖，右:沉降圖2004年11月21日-2005年3月6日）041121-041226041121-050130041121-050306041226-050306礦區(qū)動態(tài)監(jiān)測—RADARSAT高分?jǐn)?shù)據(jù)唐山市區(qū)唐山礦荊各莊礦范各莊礦東歡坨礦

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