雷达干涉测量及其在青藏铁路沿线地面形变监测中的应用研究

摘要

合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)是一种新的空间对地观测技术，它是利用合成孔径雷达(SAR)的相位信息提取地表三维信息，由它进一步发展而来的差分干涉测量技术(D-InSAR)可以监测地球表面的微小形变，精度可达到厘米级甚至更高。相对于传统的空间遥感方式，合成孔径雷达具有全天时、全天候、可穿透地物和植被等突出的优点，可进行大范围的地面形变监测研究，在地形测绘和形变监测等领域有广阔的应用前景。 通过对星载合成孔径雷达系统的研究，本文介绍了合成孔径雷达干涉测量技术的基本原理和方法，分析了干涉测量的处理流程，对其中的主要环节数据配准、相位解缠、干涉基线的估算等步骤进行了详细讨论。 本文采用欧洲空间局的ERS-1/2星载干涉雷达数据，对青藏铁路沿线昆仑山口西8.1级地震(2001年11月14日)震区的两片区域进行雷达干涉测量，获取地面形变信息。 为监测地震前和地震前后地面形变信息，分别采用地震前和地震前后雷达干涉数据进行三轨差分干涉测量，同时采用航天飞机雷达地形测图计划SRTM的DEM数据作为外部DEM进行二轨差分干涉测量，监测地震前后地面形变信息，并对结果进行对比分析。结果表明，基于高精度外部DEM的二轨差分干涉测量方法在该类地区应用效果优于三轨差分干涉测量方法。

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第1章引言

1.1研究的目的和意义

1.2雷达干涉测量的发展和现状

1.3主要内容和技术路线

1.4雷达干涉测量处理软件

1.5课题来源和研究成果

1.6论文组织结构

第2章合成孔径雷达干涉测量

2.1合成孔径雷达

2.1.1合成孔径雷达原理

2.1.2采用数据及其系统介绍

2.2合成孔径雷达干涉测量

2.2.1合成孔径雷达干涉测量基本原理

2.2.2合成孔径雷达差分干涉测量基本原理

第3章合成孔径雷达干涉测量处理概述

3.1干涉数据选取

3.2数据配准

3.3干涉图生成和相位噪声滤波

3.4相位解缠

3.4.1基于路径跟踪的相位解缠算法

3.4.2基于最小范数法的相位解缠算法

3.5生成DEM

3.6精度分析

3.7差分干涉测量

3.7.1二轨干涉测量

3.7.2三轨干涉测量

第4章地面形变数据的获取

4.1研究区及数据介绍

4.2三轨干涉测量

4.3两轨干涉测量

4.4实验结果对比分析

结论与展望

致谢

参考文献