地表形变

摘要： 桃坪隧道穿越煤矿采空区,已有资料表明隧道区间内存在不同程度的病害影响。为探寻深埋煤矿采空区与铁路隧道病害的相关性,利用时序InSAR技术,根据历史存档数据,获取隧道区地表形变的发展过程和趋势数据,分析隧道病害与周边煤矿采空区地表形变在时间和空间上的相关性。研究结果表明,时序InSAR技术能够用于采空区地表形变监测,发现桃坪隧道边煤矿采空区存在不同程度的地表沉降,而且隧道病害与周边煤矿采空区地表形变有直接关系。

摘要： 针对高分三号(GF-3)卫星影像干涉形变提取较弱的问题,利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,提出“基于影像几何与内容特征的配准”和“多尺度相位滤波方法”对2景GF-3卫星影像进行了地表形变提取。首先,将影像从像元级粗配准提高到精配准,使影像在方位向和距离向上配准精度达到0.1像素;然后,为消除由时空基线引起相位噪声,利用多尺度相位滤波对差分干涉图进行滤波处理,保证后续相位解缠的成功;最后,设置0.3的相干性掩膜阈值与0.10~0.15的相位解缠阈值,采用最小费用流相位解缠方法,在保证相位解缠精度的同时减少相位跳变。结果表明:研究区域城区地表形变较为均匀,周边山区出现形变漏斗与其所在区域矿区开采有关。文章提出的方法能提高GF-3卫星的地表形变监测能力,可为国家防灾减灾领域提供数据支撑和信息服务。

摘要： 中巴走廊沿线地质灾害频发,通过监测地表微小形变有助于对研究区内地质灾害进行判别分析,对走廊建设及走廊沿线基础工程设施的防护有重要意义。利用2015年4月5日—2018年12月9日共30景Sentinel-1A干涉宽幅模式下的雷达影像,分别采用PS-InSAR技术及SBAS-InSAR技术,对中巴走廊盖孜河谷段进行地表形变时序信息提取。结果表明,采用两种方式获取的形变信息在形变速率的空间变化趋势上具有较好的一致性,其中SBAS-InSAR技术所获取的形变速率分布在空间上相对更为连续。SBAS-InSAR形变提取结果表明,在分析时间段内,研究区多处发生明显地表形变,较大的视线向形变量主要分布于中巴公路两侧斜坡及布伦口以北的冰川前缘区域。在提取时序形变信息基础上,结合光学影像对研究区内典型不稳定斜坡及冰川运动进行形变特征分析,结果表明不稳定斜坡上PS点在监测时段内累积形变量可达-30 mm,而在冰川运动前缘集中分布许多正负向形变值较大的PS点,其正负向累积形变量分别可达+60 mm和-80 mm。本研究为高寒山区地质灾害形变的探测和今后在中巴走廊的应用积累了基础。

摘要： 针对露天矿区与城区地表相干性不一的特征,提出一种改进的时序InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术对霍林河矿区及周围城区地表进行形变监测。首先,通过增加时间采样密度控制相干性来筛选矿区周边具备一定相干点密度的干涉数据;其次,采用经过参数优化的分布式散射点选取方法选取分布式目标并使用传统方法提取永久散射体;最后,将分布式目标与永久散射体目标混合构建Delaunay三角网进行两次回归分析得到研究区域地表形变速率。实验结果显示,霍林河矿区边坡最大形变速率达到-630 mm/a,矿区周边道路地面最大沉降速率达到71 mm/a,霍林郭勒市地表沉降速率最大达到15 mm/a,与同期GPS监测结果进行对比,证明改进的时序InSAR技术方法适用性良好,对矿业城市地表形变监测提出了一种新的InSAR监测方法。

摘要： 本文以Sentinel-1A数据为基础,通过永久散射体雷达干涉技术(PS-InSAR)得到无锡中心城区2018年10月至2020年10月地表形变监测数据,分析无锡中心城区地表形变情况和时空分布特征。结果表明:无锡市中心城区整体呈现“西北部抬升,南部沉降”的特点。监测时段形变速率范围为-14~20 mm/a,累积形变量达到112.5 mm。沉降较大区域主要在滨湖区高凯路-大通路附近。地面抬升主要位于惠山区玉祁镇-前洲镇所构成的片状区域,及梁溪区华源小区-五爱家园-恒隆广场-崇安寺一带。而新吴区和锡山区整体趋于稳定。对无锡市的建设规划及灾害预防具有指导意义。

摘要： 陆地探测一号01组A、B两颗卫星分别于2022年1月26日和2022年2月27日成功发射。双星实现在轨组网,构建全球首个用于地表形变干涉测量应用的L波段双星星座。陆地探测一号为分布式合成孔径雷达(SAR)卫星系统,由设计参数相同的两颗L波段SAR卫星组成。卫星采用了长寿命、高可靠、平均光电转换效率大于30%的三结砷化镓太阳电池片,并首次采用国产化锗衬底。每颗卫星质量约3.2t,SAR天线总面积超过33m2,是目前国内在轨口径最大的SAR卫星。卫星运行于607km高度的准太阳同步轨道,搭载了先进的L波段多极化多通道SAR载荷,具有全天时、全天候、多模式对地观测能力。具备多种成像模式,最高分辨率3m,最大观测幅宽400km。

摘要： 地质灾害对输电杆塔和电网系统运行带来安全隐患,人工巡查无法及时发现地表缓慢形变导致的杆塔形变,且巡查效率低,成本高。为解决地质形变给输电线路带来的威胁,需监测输电线路沿线的地表形变。基于Sentinel-1A卫星数据,以SBAS-InSAR为技术手段,对RT甲、乙线和YF直流线沿线实现周期性、低成本和高精度的形变监测,并分析监测结果,提供输电线路维护建议,以消除输电杆塔因地表形变导致的杆塔形变威胁。

摘要： 2022年2月27日07时44分,“长征”四号C运载火箭点火起飞,将“陆地探测”一号01组B星送入太空,卫星随后进入预定轨道,任务取得圆满成功。“陆地探测”一号01组B星由上海航天技术研究院抓总研制,双星会面后,将与A星形成近距离绕飞编队或组网运行状态。双星以差分干涉地表形变测量任务为主,具备全天候、全天时、多模式、多极化的特点,可应用于地质、土地、地震、减灾、测绘及林业等领域。

摘要： 2021年5月21日云南漾濞县发生MS6.4级地震,为快速了解和掌握地震对地表形变造成的影响,利用Sentinel-1卫星获取的两景震前和震后的降轨数据,采用二轨法D-InSAR差分技术,对云南漾濞5.21 MS6.4地震诱发的地表变化进行快速探测,识别出4个较大的形变区域,探测出此次地震造成卫星视线方向(LOS)的最大地表抬升值和沉降值分别为8.8 cm和8.0 cm,初步发现卫星视线方向(LOS)地表形变变化最大的区域主要分布在最大震级震中的东南侧。最后结合余震分布信息的空间叠加和典型形变区的剖面图绘制及曲线特征,对典型形变区进行定量分析,结果表明利用D-InSAR探测出的形变区与余震点位具有较大的空间关联性,实证了利用D-InSAR差分技术,对地震诱发的地表形变进行快速探测的可行性。

摘要： 近年来,我国地质灾害处于多发态势,地质灾害防治形势严峻,严重威胁了人民生命及财产安全,利用先进的遥感技术对地质灾害进行早期识别已成为大趋势。针对传统的遥感影像识别已不能满足当前地质灾害隐患识别的需求,提出利用SBAS-InSAR技术、多期多源光学遥感技术、三维倾斜摄影测量等多源遥感技术综合对地质灾害隐患进行早期识别。通过对延安子长市地质灾害识别与监测预警工作,得到了子长地区平均形变速率为76 mm/a,累计形变量为152 mm,并进行了实地调查验证,证明了监测结果的可靠性。结果表明,SBAS-InSAR技术结合高分影像可有效地获取子长地区地质灾害分布情况,为该地区的防灾减灾工作提供了技术支撑。

摘要： 2017年8月8日,四川省九寨沟县发生MS7.0级地震,对九寨沟景区造成了较大破坏.本文基于多时相的Sentinel-1SAR影像,利用差分干涉测量技术,获取了震区地表相对形变量,对震前和震后较长时间段内震区地表变化进行持续监测及分析.基于多时相的Sentinel-2多光谱影像,本文针对景区重要景点受损情况,开展损毁情况监测和分析,重点监测各处水域受损恢复情况.结果显示:九寨沟地震造成了景区一定程度的地表位移,引起视线方向地表相对形变量在-17cm～+14cm之间,与一些学者关于九寨沟地震灾害的研究成果相吻合;震前和震后较长一段时间内,景区内未发现明显的地表形变现象,说明震后较长时间段内,再未发生大规模的由地震灾害衍生的其它灾害,也并没有发生大规模震后次生灾害的趋势或迹象.九寨沟景区部分受地震灾害破坏的景点,其生态状况还未恢复到灾前情况.

摘要： 使用了地震前后两对Sentinel-1A(S1A)的TOPSAR干涉影像研究了2015年4月25日发生在尼泊尔(震中位置84.7°E,28.15°N)Mw7.8级地震的地表形变.此次地震造成的最大地表形变量约为1m,这和GPS观测结果较为一致.从形变场空间分布特征来看,地震造成沿着喜马拉雅山走向约140km,垂直于喜马拉雅山走向约50km的地表破裂.震中地区的形变量较小,最大的形变发生在距震中约80km的东南方向(在加德满都附近),这也是造成重大人员财产损失的主要原因.另外,使用的弹性位错模型,利用获得的InSAR结果进行约束,对此次地震造成的断层错动量和震源机制进行了研究.结果表明地震释放的总能量为5.78*1020N·m(Mw7.77),与地震反演结果一致.发现最大位错近6m,发生在地面以下约12km(地面位置:85.72E,27.7N).S1A TOPSAR干涉影像具有高时空分辨,幅宽大的特征.重放周期为12天,卫星组网后则重放周期达6天.在距离向的分辨率达2.3m,方位向的分辨率约为14m,一幅影像能覆盖250km*250km的地表面积,这为InSAR监测地震等的自然灾害的快速响应提供了有效工具,而且由于幅宽大,一次能获得大范围的形变场,减少了传统条带InSAR需要事后拼接、解缠等带来的误差,提高形变监测的精度.

摘要： 介绍了SBAS-InSAR技术的原理和数据处理流程,分析了SBAS-InSAR技术相比于传统测量手段的优势.利用SBAS-InSAR技术处理了试验区的ENVISAT雷达数据,获得了试验区的地表形变信息,并与GPS监测点的形变数据进行对比分析,对SBAS-InSAR技术获得的形变结果进行了评价,最后分析了误差产生的原因.

摘要： 本文利用覆盖太原地区的2008年8月至2010年9月的C波段降轨Envisat ASAR和2009年3月至2010年3月的X波段升轨Ter-ra SAR-X数据来验证新方法的可行性，获取了太原市时间序列更加密集、精度更高的地表形变监测结果，更加精细地解释了太原市的地面沉降演变规律。与同时期的水准监测结果的对比分析，表明本文所述方法获取的监测结果与水准结果具有较高的一致性。

摘要： 认识地震发生规律是预防和减小地震灾害的重要研究内容.因此,从物理规律出发,探索地震发生的规律以及其影响因素是非常重要的研究工作.本研究试图利用有限元数值模拟方法,利用摩擦准则控制断层破裂或活动规律,定量计算模拟地震的孕育、发生和循环规律,并计算分析地震循环过程中地表形变和重力变化以及其变化规律,为利用重力形变观测预测地震发生提供参考模型.

摘要： 为分析D-InSAR技术在地理国情矿区地表形变监测中的应用前景,基于10景高分辨率TerraSAR-X影像,采用累积D-InSAR技术提取了山东某矿在2011年12月25日-2012年4月23日间的地表动态沉降信息,并对获取的形变场的空间分布以及沉降量值进行了分析.结果表明:监测时间段内,D-InSAR获取该矿区的最大沉降量约-767mm,该技术可实现大范围、高精度、动态的地表沉降监测,在地理国情监测、地质灾害探测方面具有较好的应用价值.

摘要： 文章针对传统形变监测难以在短时间内进行大面积形变监测的问题,结合基于时间序列的雷达差分干涉测量(PS-InSAR)技术,以TerraSAR-X数据为例,重点研究了高分辨率SAR数据在城市地表形变监测中的应用.实验对石家庄市、沧州市城区进行了监测,使用了2013年和2014年间各37景数据,采用了SARPROZ软件进行数据处理.结果表明,利用高分辨率SAR影像的差分干涉相位信息,可以成功对城市地区的地表形变进行监测,并且得到的PS点量大,对于结果分析很有帮助.实验结果显示,在石家庄市和沧州市各有三处较大形变区域.根据历史水文地质数据资料对比显示,产生形变的区域为地下水漏斗区域和大型建筑施工区域.在石家庄市结果中还发现由于周围施工造成了高铁沿线有较大沉降.经过与沧州市历史沉降资料对比发现,经过多年的努力,传统沉降区已得到了有效的控制.研究结果对于目前石家庄市全面开启高铁运行及进行的地铁施工建设都有很重要的参考意义,可以对高铁及地铁沿线进行持续的形变监测.同时,该方法作为一种时间间隔短、监测范围广的监测手段,对于传统的沉降区沧州市需要的持续监测有很重要的保障.

摘要： 油田在开采过程中由于采油、抽水、注水使地层内的液压降低,土粒间有效应力增加,地层压密,形成区域性碟形洼地,引起油田开采区及周边区域地面沉降或上升,可导致形变区域内基础设施毁坏,房屋裂缝,地下管道扭曲、断裂等一系列地质灾害.目前常规的油田形变监测主要有精密水准测量,倾斜测量,GPS测量,但这些方法都是基于点观测,根本无法获得整个油田区域的变形数据.小基线集(SmallBaselineSubset,SBAS)技术可以一次性监测整个油田区域毫米级地表形变.本文基于SBAS技术,利用18景RADARSAT/2数据成功监测到了某油田在2010年10月至2015年8月开采过程中的地表形变时间系列变化以及注水后引起的地表反弹现象.研究发现在研究区年平均沉降速率范围在-168mm到168mm之间,存在多处明显的开采沉降漏斗,并且可以明显看出部分区域在采油后经过注入液态二氧化碳后引起的局部区域地表反弹.经过与同期实测的水准数据及注入的液态二氧化碳量换算的液压变化较吻合.因此利用InSAR技术监测采油过程中引起的地面形变具有广阔的应用前景.

摘要： 本文以1920年海原大地震主要破裂区(即海原断裂东段)为研究对象，利用收集的时跨2003-2010年的Envisat ASAR两个轨道数据来测量由于震问应变积累而产生的毫米级的地表形变。为了移除干涉图中的大气影响，利用从MERIS和ECMWF两种外部大气数据中估计的延迟量来改正干涉图中的大气误差。然后分别对两个相邻轨道的经过大气改正和轨道改正的干涉图进行累积平均，从而获取到该地区多个视线向的平均形变速率场。结果显示，不同改正方法获取的速率场之间以及不同轨道重叠区之间的速率场给出了一个相似的跨断层运动模式，即左旋走滑，且大小一致。这充分表明了结果的可靠性和稳健性。同时表明了ECMWF大气改正在该区域的有效性，即使在干涉图数量有限的情况下，这种改正也能观测到微小的应变积累。利用一个简单的弹性旋扭位错模型反演形变速率场，从而估计该断层段的滑动速率和闭锁深度，同时通过蒙特卡洛误差分析，确定了滑动速率范围为4.3-7.5mm/yr，闭锁深度范围为1-5km。滑动速率估计值与以前的地质、GPS和古地震的研究结果相符。

摘要： 本文通过选择覆盖珠海区域的不同分辨率下的多景SAR影像，其中中高分辨率的ALOS1/PALSAR21景以及43景TerraSAR-X来进行时序形变计算来分析不同精度下的外部DEM对不同分辨率下的时序InSAR的具体影响。首先，通过采用提出的升降轨融合方法对覆盖该区域的TSX/TDX进行迭代处理来获取高分辨率、高精度的外部TSX/TDX DEM;然后，分别采用不同精度的外部DEM(SRTM,TSX/TDX)来计算中高分辨率时序InSAR以及高分辨率SAR影像的时序结果;最后对结果进行对比分析，来获取外部DEM对时序InSAR精度的具体影响极其表现形式，同时为不同情况下的外部DEM选择给出指导。结果表明，高精度的外部DEM(TSX/TDX DEM)对高分SAR的时序InSAR有着较大程度的改善，尤其针对高楼林立的城区，能够有效改善因低分辨率外部DEM残留下来的干涉条纹，为后续相位解缠提供有利条件。而对于中高分的时序SAR而言，高分的外部DEM在山区有着一定的改善效果，但对于城区的改善情况不是很明显。

摘要： 本发明公开了一种基于双频多极化差分干涉的地表形变测量方法及设备，属于雷达干涉测量技术领域。本发明的方法包括：对雷达数据中L频段多极化干涉SAR图像按地表的不同地物类型进行区域划分，得到各地物类型相应区域；对各区域，采用PS‑DInSAR方法进行大尺度形变测量，得到地表的L频段多极化干涉SAR大尺度形变量；获取X频段多极化干涉SAR永久散射体点：提取其微小形变对应的差分干涉相位；进行X频段多极化干涉SAR微小形变测量：融合地表的L频段多极化干涉SAR大尺度形变量、X频段多极化干涉SAR微小形变量，得到不同地物类型的多尺度地表形变信息。本发明能够实现不同地物场景的高精度、多尺度地表形变测量。

摘要： 本发明提供了一种基于地表应力应变模型的InSAR时序地表形变监测方法，包括：步骤1，收集覆盖待监测区域的时序SAR影像，基于现有软件实现时序SAR影像的配准、差分干涉，生成满足预设时空基线阈值的干涉图；步骤2，基于干涉图中的所有像素点构建局部狄洛尼三角网。本发明利用地表应力应变模型来描述地表临近点形变之间的物理力学关系，可显著提高InSAR时序地表形变监测的精度，基于邻近点组成的弧段进行建模和参数求解，因此无需对干涉图进行解缠，可有效提高InSAR数据处理效率，考虑了观测数据在空间上的物理力学关系，因此无需对干涉图中的低相干区域进行掩膜，即可获取空间覆盖密度大的高精度InSAR形变监测结果。

摘要： 本公开涉及用于矿区地表形变监测的处理方法、装置及存储介质，方法包括：对矿区地表数据的空间样本进行数据预处理；基于内插规则，得到样本点与待插值点之间的距离；构建圆形窗口获取邻近的样本点，基于各样本点的最小夹角判断样本点分布情况；根据样本点分布情况，判断是否引入夹角权因子得到待插值点的插值，以在样本点分布不均匀的情况下在距离权重基础上做调和。通过本公开的各实施例，利用圆窗法对传统反距离加权插值法做改进，在样本点分布不均匀时引入夹角权因子在距离权重基础上做调和，进而获取更精准的估计值。

摘要： 本申请提供一种基于PS‑InSAR技术监测输电线路地表形变的方法及相关设备：选取主影像和n幅辅影像进行配准与干涉处理，生成主影像中每个像元的时序相关系数序列和n幅干涉相位图；基于时序相关系数序列选取永久散射体点；计算该所述永久散射体点的时序干涉相位序列，基于时序干涉相位序列选取参考点；在所述主影像中基于预设距离条件连接所述参考点，生成参考网，所述参考网中每两个相连的所述参考点组成参考点对；计算组成所述参考点对的两个所述参考点的差分干涉相位矩阵；对所述差分干涉相位矩阵进行相位解缠，得到地表形变量。本申请提供的方法基于两个条件筛选高稳定性的参考点，适用于监测输电线路的地表形变，可得到更加准确的地表形变量。

摘要： 本发明公开了一种基于QR分解的变量投影法在地表形变中的应用方法，将研究区在时间与空间上的地表形变拟合作为研究重点，在应用SBAS‑InSAR时序分析技术探究研究区地表形变的基础上，采用一种具有可分离结构的复杂指数模型拟合地表在空间位置上的沉降形势，利用基于QR分解的变量投影算法解算模型参数，在空间位置上以高精度逼近沉降剖面曲线，同时结合Logistic模型进行了地表在时间上的预测，实现了对地表形变状况在时间和空间上的全面监测，为地表形变监测提供了可靠的技术支持。

摘要： 本发明公开了一种基于地表形变和孕灾环境条件的滑坡易发性评价方法，利用动态因子进行滑坡易发性评价，该评价方法具体包括以下步骤：获取滑坡易发性评价目标区域的滑坡静态因子和动态因子；根据滑坡静态因子，建立随机森林模型进行目标区域的滑坡易发性评价，获得第一易发性评价结果；建立第一易发性评价结果与动态因子的列联矩阵，获得第二易发性评价结果；通过GIS对第一易发性评价结果和第二易发性评价结果进行对比整合。将滑坡动态因子添加到滑坡易发性评价模型中，能够使得评价结果更加精确。

摘要： 本申请涉及一种地表形变监测方法及系统。所述方法包括：采用Gamma置信区间判别法对监测区域的SAR序列影像数据进行同质点提取，生成SAR序列影像数据的同质点集；基于同质点集计算SAR序列影像数据中副影像与主影像之间的干涉相位相干系数；根据干涉相干系数对SAR序列影像数据的干涉图进行自适应多视处理，获取多视干涉相位；基于SAR序列影像的振幅离散度进行PS候选点筛选，得到PS候选点；基于所述同质点集计算干涉相干系数的自适应阈值，采用自适应阈值对PS候选点进行筛选，得到有效PS点掩膜；基于有效PS点掩膜以及多视干涉相位，对SAR序列影像数据进行大气改正。本申请提高了地表形变的监测精度。

摘要： 本申请公开了一种基于相位梯度的地表形变探测方法、装置、设备及介质，所述方法包括：采用合成孔径雷达干涉测量得到时间序列干涉图；根据所述时间序列干涉图计算形变相位梯度；叠加计算出来的所述形变相位梯度，并对叠加的形变相位梯度进行解缠运算，得到解缠后的绝对相位梯度；将解缠后的绝对相位梯度输入预训练的局部地表形变识别模型，识别出形变区域。根据本申请实施例提供的基于相位梯度的地表形变探测方法，不仅提高了地表形变探测的准确性和可靠性，而且降低了从时间序列分析获取的速率图中识别局部形变信号的难度，极大地提升了大范围内局部形变信号的探测效率，同时计算成本也得到了极大地降低。

摘要： 本发明公开了基于InSAR技术与行为特征深度学习的地表形变预测方法及系统，应用于InSAR技术的地表形变监测技术领域，获取影像数据，基于InSAR技术与3D‑CNN网络结合的地表时序形变预测方法，结合降噪处理，得到预测模型，进行地表形变预测。本发明通过InSAR技术大范围、高精度地监测地表沉降，能有效减少地表时序沉降监测的经济投入，再利用3D‑CNN网络学习地表时序形变特征，并预测未来地表形变趋势，为预防地表沉降灾害提供辅助决策和技术支持；在区域尺度上不需要选取稳定区域估算偏差，剔除空值和异常值后，对影像进行统计分析运算，能够全局自动校正条带噪声，可以最大程度的保留滑坡形变检测结果的有用信息。

摘要： 本发明公开基于LiDAR点云与倾斜航空影像的地表形变监测方法，包括以下步骤：设置城市地表监测带，对所述城市地表监测带进行划分，获得若干监测网格；获取所述监测网格的LiDAR点云数据；获取所述监测网格的倾斜航空影像；基于所述LiDAR点云数据和所述倾斜航空影像构建监测网格地表模型；将所有所述监测网格地表模型进行拼接获得城市地表监测模型；对预设时间内相邻的所述城市地表监测带地表模型进行比较，判断是否发生地表形变，如果发生则生成地表形变报告并发出预警，如果没有发生则继续进行监测。本发明能够全面准确直观的对城市地表形变进行监测并进行预警，进而减少各类损失。