合成孔径雷达干涉测量

摘要： 针对常规时序合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术在西部矿区受高原堆积型沙丘地貌的影响难以获取足够数量的监测点,无法完整提取矿区地表形变信息的问题,以西部矿区内蒙古石拉乌素煤矿为例,基于覆盖研究区域的52景Sentinel-1A数据,利用一种针对西部矿区高原堆积型沙丘地貌的基于分布式目标InSAR(Distributed Target InSAR,DS-InSAR)的时序地表形变监测方法,获取了2016—2018年研究区域采动引起的地表形变时空分布信息。研究结果表明:在监测时段内矿区地表出现了2处明显的下沉盆地,盆地内垂直方向最大累计沉降超过400 mm;与常规时序InSAR方法相比,该方法可在研究区域内获取更多数量空间分布均匀的监测点,从而更加准确地提取研究区域的面状地表形变信息。与水准实测数据对比结果显示,二者相关系数为0.97,二者间绝对误差较小且误差整体分布合理,表明该方法具有较高的可靠性,能够很好地应用于西部矿区高原堆积型沙丘地貌特征下非充分采动时的地表形变监测。

摘要： 由于InSAR干涉图的形变信息不全会对后续的分析反演结果产生不良影响,因此,为了提高干涉形变场质量,本文将最邻近插值、双线性插值、立方卷积插值和正弦函数插值算法用于InSAR处理过程中,并基于真实震例对4种图像插值算法进行对比分析及优缺点评估。结果表明,InSAR形变场空值越多,与真实形变差异越大;立方卷积法插值效果最稳定;正弦函数法运算量太大且数据质量提高不明显。

摘要： 为了对河北省承德市滦平县张百湾镇周台子村铁矿区进行形变调查和监测,消除安全隐患,在时序CSInSAR(相干散射体InSAR)技术的基础上,开发了48景Sentinel-1数据的DS-CSInSAR(融合分布式散射体和相干散射体InSAR)技术。该方法首先采用AD (Anderson-Darling)检验对同质像素点进行识别,然后基于协方差矩阵特征值分解算法对最优相位进行估计,最终通过时序形变解算得到铁矿区的地表形变结果。研究结果表明:研究区的年平均形变速率范围为-34.50~24.50 mm/a;大部分矿区都存在不同程度的沉降,其中周台子村和路边附近矿区沉降量较大,窑岭沟矿区出现明显抬升现象,最大沉降量和最大抬升量分别达到了34.00和24.03 mm,其形变结果与当地4个GPS监测点结果一致。与CSInSAR技术相比,DS-CSInSAR技术极大提高了目标点的密度和干涉图的质量。

摘要： 为研究矿区滑坡灾害形成诱因,采用小基线集雷达干涉测量方法(SBAS-InSAR)对研究区进行形变监测,联合升降两轨视线向形变结果提取二维时序形变结果,对滑坡体进行形变诱因分析,得到以下结论:利用SBAS-InSAR技术获得研究区的时间序列二维形变结果,该技术对于滑坡体形成过程监测较好;分析得出滑坡发生的主要诱因为煤矸石堆积场失稳;从不同的形变趋势分布中发现,非线性特征区是滑坡体启动区。

摘要： 针对岛礁沉降监测中DEM现势性差、数据不完整等因素造成干涉处理困难的问题,设计了一种利用长空间基线干涉对生成DEM辅助时序InSAR处理的岛礁沉降监测方案。该方案选取空间基线较长且干涉质量良好的干涉对提取相对完整、精确的岛礁区域DEM,并利用该DEM仿真时序干涉处理中所需的地形相位,从而获取差分干涉图,实现精确、稳健的岛礁沉降监测。利用2020年04~09月覆盖某岛礁的12景TanDEM-X影像进行了沉降监测试验,在利用长空间基线像对获取DEM的基础上,得到了试验区沉降速率和沉降量分布图,验证了本方案的可行性和有效性。

摘要： 传统光学遥感主要采集地表覆盖层表面几何信息及部分物理信息,难以对其厚度及内部结构属性信息进行全方位监测。极化干涉合成孔径雷达(PolInSAR)具备穿透地表覆盖层并记录内部结构与物理属性的能力,为解决上述问题带来了契机。因此,如何对地表覆盖层进行“穿透测绘”,全面采集地表覆盖层空间几何、内部结构属性及其动态变化过程已成为研究热点。本文首先尝试定义“穿透测绘”的基本内涵;然后,梳理了基于PolInSAR技术的穿透测绘在植被、冰雪、沙漠等自然地表覆盖层的应用进展;最后,分析总结了PolInSAR穿透测绘面临的挑战。

摘要： 流域边坡的地质灾害不仅会造成水利工程破坏,更会对周边地区群众和安置点居民的生命财产安全产生严重威胁,造成巨大的社会经济损失。合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术因其宏观、动态、快速、经济等优势,为大范围地表形变动态监测提供了一种新的手段。考虑西南流域库岸植被覆盖特征,采用PS-InSAR和DS-InSAR两种InSAR技术融合获取监测流域段的异常形变区域,进一步结合异常形变区域坡度、坡向、植被和土壤等因素建立边坡稳定性评估模型,评估形变区域风险等级。组织实地勘察,对评估结果进行复核与验证,以实现边坡库岸的隐患点排查。

摘要： 针对传统InSAR技术反演DEM时控制点选取准确性不高的问题,提出利用相干系数改进的数字高程模型反演方法。该方法通过设置相干性系数阈值剔除相干性低的像元点,从而减少轨道精炼中的误差。以赣州市定南县岭北镇为例,定量对比该方法与传统InSAR技术反演DEM的精度,并以SRTM DEM作为参考DEM进行分析验证。结果表明,与传统技术反演DEM方法相比,该方法轨道误差降低了52.11%,最终反演DEM的均方根偏差和标准差分别降低了75.78%和8.53%,说明该方法获取DEM精度更高。

摘要： SAR卫星全天时、全天候的特性决定了其不可或缺的“灾难之瞳”地位。在商业卫星小型化、轻量化、组网化的时代,华北水利水电大学以国家重大战略和部署为背景,从“国家-行业-地方-学校”新时代高质量发展需求出发,以解决水工程安全和水灾害等问题为重点目标,在系统梳理SAR卫星国内外产业现状的基础上,创新性地提出了“实验星+首发星+组网星”的迭代建设策略,并探讨了其在水利行业广泛的潜在应用。通过“极轨+倾斜轨道”的国产内陆水InSAR卫星星座建设方案,预期可弥补水利系统天基的空白,验证国产百公斤级商业小卫星的干涉能力。

摘要： 合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术是近20年发展起来的新型微波遥感对地观测技术,突破了GPS等传统测量手段以点构网的特点,为大地测量科学在地表监测领域提供一种全新的视角,成为人类更加全面地了解地表形变灾害规律的重要手段。论文首先分析了常规InSAR中各种误差特征及消除方法,重点研究了解缠误差的探测及改正,大气误差在时序形变中的估算;同时,为全面了解研究区域形变规律,提出了一种基于升降轨InSAR和GPS获取多维形变的方法。

摘要： 合成孔径雷达干涉测量技术具备空间分辨率高、覆盖面积大以及免受云层干扰等优点,其中的SBAS-InSAR技术在地表形变监测中具备有效性高和毫米级测量精度的特点,目前已被广泛用于大面积地表形变监测应用中.该项技术在定量化测量形变仪器数据异常干扰源区域范围和区域内地表形变量方面应用较少.本文利用SBAS-InSAR技术对6个月内怀来台形变山洞周围约25 kmX25 km区域范围进行地表形变情况监测。实验结果显示，异常区域地表的形变量时序曲线与怀来台水管倾斜仪和石英水平摆倾斜仪的NS向和EW向数据曲线发生的趋势转折时间大致相同。因此，怀来台水管倾斜仪和石英水平摆倾斜仪在2018年3月23日发生的数据同步转折的异常干扰源区域大致在怀来台东南方向的蝉家窑村区域。

摘要： 云南墨江于2018年9月10日发生了MS5.9地震，震源深度11 km。由于发震区域地表植被茂密，地震监测台站稀疏，而且又缺少历史大地测量监测数据，很难得到高空间分辨率的近场形变资料，因此，本研究利用D-InSAR技术获取此次墨江地震的同震形变速度场，并探讨发震断层的具体位置。

摘要： 云南墨江于2018年9月10日发生了MS5.9地震，震源深度11 km。由于发震区域地表植被茂密，地震监测台站稀疏，而且又缺少历史大地测量监测数据，很难得到高空间分辨率的近场形变资料，因此，本研究利用D-InSAR技术获取此次墨江地震的同震形变速度场，并探讨发震断层的具体位置。

摘要： 云南墨江于2018年9月10日发生了MS5.9地震，震源深度11 km。由于发震区域地表植被茂密，地震监测台站稀疏，而且又缺少历史大地测量监测数据，很难得到高空间分辨率的近场形变资料，因此，本研究利用D-InSAR技术获取此次墨江地震的同震形变速度场，并探讨发震断层的具体位置。

摘要： 云南墨江于2018年9月10日发生了MS5.9地震，震源深度11 km。由于发震区域地表植被茂密，地震监测台站稀疏，而且又缺少历史大地测量监测数据，很难得到高空间分辨率的近场形变资料，因此，本研究利用D-InSAR技术获取此次墨江地震的同震形变速度场，并探讨发震断层的具体位置。

摘要： 位于青藏高原东北部的东昆仑断裂带是一条大型左旋走滑断裂,沿带强震频发,是青藏高原内部的一条强震活动带.本文尝试利用Sentinel-1卫星影像资料提取分析东昆仑断裂带东段的震间形变。本文选取了东昆仑断裂东段两侧各10 km以内的最小完整性震级Mc3.0以上的中小地震，并将重新定位结果叠加到闭锁程度分布图中。地震活动与闭锁程度分布结果显示，断层南支F1-1玛沁县城附近及其以东90 km范围断层面闭锁程度较弱，中小地震活动多发，表明断层面以蠕滑为主，释放了大部分应变，发生强震的可能性不大;断层北支F 1-2西端断层面闭锁程度较高，长度达25 km，该段落现今中小地震活动弱，表明断层面可能存在应变积累，具有中强以上地震发震背景;断层北支F 1-2中段部分闭锁，中小地震发育，断层面存在一定程度的应变积累。综合地震活动与闭锁程度分布结果，我们圈定了断层面潜在孕震凹凸体的部位，断层南支F1-1玛曲县城以西30-80 km的断层面为孕震凹凸体潜在部位，长度达50 km，可能是未来强震孕育、成核、破裂的区域。断层北支西端存在长度约为25 km的凹凸体，也可能是未来中强地震发生的潜在区域。

摘要： 位于青藏高原东北部的东昆仑断裂带是一条大型左旋走滑断裂,沿带强震频发,是青藏高原内部的一条强震活动带.本文尝试利用Sentinel-1卫星影像资料提取分析东昆仑断裂带东段的震间形变。本文选取了东昆仑断裂东段两侧各10 km以内的最小完整性震级Mc3.0以上的中小地震，并将重新定位结果叠加到闭锁程度分布图中。地震活动与闭锁程度分布结果显示，断层南支F1-1玛沁县城附近及其以东90 km范围断层面闭锁程度较弱，中小地震活动多发，表明断层面以蠕滑为主，释放了大部分应变，发生强震的可能性不大;断层北支F 1-2西端断层面闭锁程度较高，长度达25 km，该段落现今中小地震活动弱，表明断层面可能存在应变积累，具有中强以上地震发震背景;断层北支F 1-2中段部分闭锁，中小地震发育，断层面存在一定程度的应变积累。综合地震活动与闭锁程度分布结果，我们圈定了断层面潜在孕震凹凸体的部位，断层南支F1-1玛曲县城以西30-80 km的断层面为孕震凹凸体潜在部位，长度达50 km，可能是未来强震孕育、成核、破裂的区域。断层北支西端存在长度约为25 km的凹凸体，也可能是未来中强地震发生的潜在区域。

摘要： 位于青藏高原东北部的东昆仑断裂带是一条大型左旋走滑断裂,沿带强震频发,是青藏高原内部的一条强震活动带.本文尝试利用Sentinel-1卫星影像资料提取分析东昆仑断裂带东段的震间形变。本文选取了东昆仑断裂东段两侧各10 km以内的最小完整性震级Mc3.0以上的中小地震，并将重新定位结果叠加到闭锁程度分布图中。地震活动与闭锁程度分布结果显示，断层南支F1-1玛沁县城附近及其以东90 km范围断层面闭锁程度较弱，中小地震活动多发，表明断层面以蠕滑为主，释放了大部分应变，发生强震的可能性不大;断层北支F 1-2西端断层面闭锁程度较高，长度达25 km，该段落现今中小地震活动弱，表明断层面可能存在应变积累，具有中强以上地震发震背景;断层北支F 1-2中段部分闭锁，中小地震发育，断层面存在一定程度的应变积累。综合地震活动与闭锁程度分布结果，我们圈定了断层面潜在孕震凹凸体的部位，断层南支F1-1玛曲县城以西30-80 km的断层面为孕震凹凸体潜在部位，长度达50 km，可能是未来强震孕育、成核、破裂的区域。断层北支西端存在长度约为25 km的凹凸体，也可能是未来中强地震发生的潜在区域。

摘要： 位于青藏高原东北部的东昆仑断裂带是一条大型左旋走滑断裂,沿带强震频发,是青藏高原内部的一条强震活动带.本文尝试利用Sentinel-1卫星影像资料提取分析东昆仑断裂带东段的震间形变。本文选取了东昆仑断裂东段两侧各10 km以内的最小完整性震级Mc3.0以上的中小地震，并将重新定位结果叠加到闭锁程度分布图中。地震活动与闭锁程度分布结果显示，断层南支F1-1玛沁县城附近及其以东90 km范围断层面闭锁程度较弱，中小地震活动多发，表明断层面以蠕滑为主，释放了大部分应变，发生强震的可能性不大;断层北支F 1-2西端断层面闭锁程度较高，长度达25 km，该段落现今中小地震活动弱，表明断层面可能存在应变积累，具有中强以上地震发震背景;断层北支F 1-2中段部分闭锁，中小地震发育，断层面存在一定程度的应变积累。综合地震活动与闭锁程度分布结果，我们圈定了断层面潜在孕震凹凸体的部位，断层南支F1-1玛曲县城以西30-80 km的断层面为孕震凹凸体潜在部位，长度达50 km，可能是未来强震孕育、成核、破裂的区域。断层北支西端存在长度约为25 km的凹凸体，也可能是未来中强地震发生的潜在区域。

摘要： 位于青藏高原东缘的鲜水河断裂带是分割川滇块体与巴颜喀拉块体的一条呈弧形的以左旋走滑为主的全新世大型活动断裂带,是中国大陆境内动力作用环境和地壳运动变形最强烈的断裂带之一,在青藏高原东部晚新生代地壳变形中起着重要的调节作用.本文采用来自两个相邻轨道的降轨Sentinel-1影像数据提取分析鲜水河断裂带震间形变。本文InSAR监测结果以较高分辨率揭示了鲜水河断裂带震间期的左旋走滑运动特性，跨断层剖线分析显示，断层运动速率自北向南从11mm/a递减至7mm/a，与现有大地测量结果比较一致。此外，在2014年11月康定M6.3地震附近存在一个明显的速度变化区，受震后余滑效应影响，断层最大滑动速率达到约15mm/a，明显高于断层其他段落，且影响主要集中在断层北侧近场区域。

摘要： 本发明属于雷达干涉测量技术，具体涉及一种基于视频合成孔径雷达的干涉测量方法。本发明的方法首先对合成孔径时间内接收到的子孔径数据进行成像，每个子孔径内将得到主、辅两幅图像，同时利用相邻多个子孔径图像的相干性，每个子孔径通过划分得到多组主、辅图像。单个子孔径内将每组主、辅图像通过精配准，对配准后的主、辅图像共轭相乘，得到干涉图，然后对干涉图进行滤波、去平地等操作，去除环境噪声及平地干扰，随后对得到的干涉图进行相位解缠，可计算出每组主辅图像得到的目标高程信息。对每个子孔径中的多组高程信息进行筛选、融合，得到最终的目标高程信息。本方法提高了数据使用效率，提高测量结果的精度，降低干涉测量成本。

摘要： 本发明属于雷达干涉测量技术领域，具体涉及一种基于视频合成孔径雷达的干涉测量方法。本发明的方法主要包括：首先根据传统InSAR的模型，建立视频SAR干涉测量模型，然后根据模型推导目标高程反演公式。其次，根据视频SAR中每个子孔径内将得到主、辅两幅图像的视角变化，提出了SIFT配准算法，然后对配准后的主、辅图像共轭相乘，得到干涉图。随后对得到的干涉图进行相位解缠，并根据高程反演公式计算目标的高程信息。根据坐标处的高程信息建立目标区域的DEM，并对DEM进行矫正。最后将所有步骤结合起来，给出视频SAR干涉测量方法。本方法提出了聚束模式的视频SAR干涉测量模型及高程反演公式，并针对相关步骤给出了具体方法。

摘要： 本发明涉及一种合成孔径雷达差分干涉测量最大有效干涉基线计算方法，步骤1：数据资料收集，包括：雷达中心发射频率、雷达系统带宽、雷达信噪比、SAR入射角、卫星飞行高度；步骤2：计算配准误差和雷达热噪声引起的失相干及临界干涉基线；步骤3：用本发明提供的数学模型，求取特定SAR传感器差分干涉测量最大有效干涉基线；步骤4：若SAR像对垂直基线小于最大有效干涉基线可进行差分干涉或小基线集干涉处理，否则需进行PS‑InSAR处理。本发明基于雷达中心发射频率、雷达系统带宽、雷达信噪比、卫星飞行高度、SAR入射角，运用所提供的数学模型求取合成孔径雷达差分干涉测量最大有效干涉基线，以决定进行InSAR处理具体方法从而获得研究区域地表形变分布信息。

摘要： 本发明属于雷达干涉测量技术领域，具体涉及一种视频合成孔径雷达的干涉测量方法。本发明将视频SAR各相邻孔径中主天线所成的复图像相融合，各相邻孔径中副天线所成的复图像相融合，得到主天线相邻孔径融合图和副天线相邻孔径融合图，再将主副天线的融合图进行配准后再共轭相乘，得到干涉图，之后再对干涉图进行干涉图数据处理得到高精度的目标高程值。本方法旨在消除干涉测量过程中多次干涉图数据处理的冗余过程，节省重复干涉图数据处理的时间，为更快地视频SAR干涉测量提供了新思路。

摘要： 本发明提供了一种多基线干涉合成孔径雷达系统测量精度分析方法，包括获取多基线InSAR系统的参数；建立系统干涉相干性模型；计算相对干涉测量精度；建立系统干涉测量误差方程；计算绝对干涉测量精度。本发明的优点在于：通过计算系统相干性确定干涉相位误差的表达式，然后基于多基线干涉SAR系统联合相位分析计算系统的相对测量精度，同时通过高程测量的影响因素敏感度分析获得绝对干涉高程误差方程，最后基于绝对干涉高程误差方程与参数测量误差计算得到总的测量误差，实现多基线InSAR系统测量精度的分析，为获取高精度复杂地形区域DEM提供理论支持，填补了现有分析未全面考虑去相干因素及系统测量参数误差影响的空白，为后续多基线干涉测量系统的参数设计和性能分析提供了有效途径。

摘要： 一种基于时间序列干涉形变量测量的合成孔径雷达系统，所述合成孔径雷达系统包括：对SAR影像集进行数据预处理；从干涉相位中去除平地和地形相位，生成差分干涉相位，逐像元计算生成差分干涉图；对差分干涉相位进行时间和空间域的线性变形相位估计，得到每个点目标的时间序列变形相位；依据雷达波长参数，进行相位转形变的计算，由此得到所述合成孔径雷达影像的形变量测量值。本实用新型的方法形变测量精度高，计算步骤简洁高效，计算结果稳定。

摘要： 本发明涉及一种基于3D绘图协议的合成孔径雷达干涉测量数据前端三维展示方法，属于地球物理学与计算机信息技术的交叉领域。其特征是：调取后台服务器数据库合成孔径雷达干涉测量技术形变数据，展示地形表面形变的数据动态管理、查询统计、形变趋势分析、地表形变模型三维可视化表达、形变信息图表成果输出及结果分析等功能。本发明构建了地形多分辨率网格模型，并进行纹理贴图，生成可视化地形三维形变模型，使人们能够透明、高效地使用观测资源，满足长期监测与快速应急响应等日益多样的观测需求，在地质灾害预防及预警方面有较高的实用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于合成孔径雷达干涉测量技术的地表形变检测方法，对待检测区域的合成孔径雷达影像进行收集，根据拍摄时间进行排序；选取宽幅模式下时间间隔为1年的两景影像，利用差分合成孔径雷达干涉测量技术对影像进行处理，得到间隔期间内的地表形变量概图；提取形变区的范围，根据所述形变区的范围对全部的合成孔径雷达影像进行裁剪，利用时间序列合成孔径雷达干涉测量技术对裁剪后的影像进行处理，得到该地区形变时间序列详图。本发明可在事先不确定地表是否有形变的情况下实现对地表形变范围和形变量级的快速获取，有利于地质灾害隐患点的快速识别，对于提高大范围内地质灾害普查效率具有积极作用。

摘要： 本实用新型涉及一种用于中小型水库的合成孔径雷达干涉测量验证平台，包括台板，所述台板的下表面且靠近其左侧面和右侧面处均垂直固定有伸缩杆，两个所述伸缩杆相对的一侧之间固定有横板，所述台板的上表面设有底座，所述底座的上表面固定安装有雷达，所述横板的上表面设有调节机构，所述台板的左右两侧面设有安装机构。该用于中小型水库的合成孔径雷达干涉测量验证平台，在该验证平台中设置了调节机构，经调节机构中各结构之间的相互配合，在对中小型水库进行干涉测量时，调节该验证平台的高度，通过调节平台的高度来调节雷达的测量高度，这样提高了测量结果的精准度，从整体上提高了对中小型水库的测量效果，提高了该验证平台的实用性。

摘要： 本实用新型公开了一种用于合成孔径雷达干涉测量定标的人工角反射器，包括箱体和置物板，所述箱体的底面上设置有调节机构，所述箱体的内底面上转动连接有第一螺纹筒，所述第一螺纹筒内螺纹连接有第一螺纹杆，所述置物板上设置有方形插块，所述方形插块的顶面上转动连接有轴杆，所述轴杆的顶端固定连接有反射体，所述轴杆上固定套设有第一齿轮；所述置物板的顶面上转动连接竖杆，所述竖杆上套设有第二齿轮；所述箱体的右侧面上设置驱动机构。本实用新型通过驱动机构带动一螺纹筒旋转，进而使第一螺纹杆带动置物板移动，进而对反射体的高度进行调节；通过转动竖杆对反射体的方向进行调节；通过设置调节机构，便于对反射体的倾斜角度进行调节。