Ps-InSAR技术与SBAs-InSAR技术在区域地表沉降中的应用研究

摘要

由于对地下水、石油、天然气和固体矿产等资源的大量开采，地表沉降现象越来越严重。地表沉降会造成建筑物和生产设施的毁坏;不利于事业建设和资源开发;在沿海区域还会引起海水倒灌、港湾设施失效等严重后果。地面沉降已成为制约沉降区经济可持续发展的重要因素之一，因此我们有必要采取有效措施来监测地表沉降，为有关部门提供防控措施依据。合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)具有覆盖面积广，监测周期短、全天时、全天候对地观测等优点，成为当前监测地表沉降的主要方法之一。但是常规的合成孔径雷达差分干涉测量技术(DInSAR)受时间、空间失相干和大气相位的干扰等因素的限制，不能得到很好地应用。而永久散射体合成孔径雷达干涉技术(PS-InSAR)和小基线集(SBAS) InSAR技术可以在一定程度上克服限制传统DInSAR的因素。本文应用PS-InSAR和SBAS-InSAR技术获取了济宁市的地表时间形变序列，并对两种方法进行了对比分析。本文主要研究内容包括:
　　1.阐述了InSAR和DInSAR技术的基本原理，介绍了InSAR数据处理常用软件，并指出了DInSAR技术的局限性，介绍了PS-InSAR和SBAS-InSAR技术的原理、国内外研究现状与成果，形成了本实验的数据处理流程，并对这两种技术的关键环节进行了重点分析。
　　2.利用PS-InSAR和SBAS-InSAR技术对济宁市的地表沉降进行监测分析，采用三基线和最小原则进行主影像的选取，生成干涉图序列，并通过提取PS点和SDFP点以及对各项误差的估算与去除，最终得到了两种技术LOS向的年平均形变量。
　　3.对PS-InSAR和SBAS-InSAR技术得到的形变量进行分析，通过统计对比分析发现两种技术得到的形变趋势相符;将LOS向上的地表形变转换到垂直地表形变，并进行Kringing插值得到整个研究区域的沉降速率场及三维年均沉降速率图;以南岱庄为中心做横纵剖面图，并与水准监测得到的以南岱庄为中心的横纵剖面图进行对比分析，发现两种技术得到的结果与水准监测结果趋势相似，证明两种技术都适用于城区地表沉降监测。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究内容及组织结构

2 InSAR技术基础

2．1 InSAR技术基本理论

2．2 InSAR数据处理常用软件

2．3 DInSAR技术基本理论

2．4 常规DInSAR技术局限性

2．5 本章小结

3 PS-InSAR技术与SBAS-InSAR技术形变监测原理

3．1 PS-InSAR技术形变监测原理

3．2 SBAS-InSAR技术形变监测原理

3．3 PS-InSAR技术与SBAS-InSAR技术特点对比

3．4 本章小结

4 PS-InSAR技术与SBAS-InSAR技术在济宁市的应用

4．1 研究区域概况

4．2 实验数据

4．3 数据预处理

4．4 基于PS-InSAR的济宁市地表沉降监测

4．5 基于SBAS-InSAR的济宁市地表沉降监测

4．6 形变结果分析

4．7 本章小结

5 总结与展望

5．1 主要结论

5．2 工作展望

致谢

参考文献

附录