圆弧式地基合成孔径雷达在高陡边坡形变监测中的应用

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作者 杨森 刘勇 +3 位作者 潘兆马 裴起帆 余浩伟 虞凯 《铁道勘察》 2024年第6期11-16,共6页

我国西南山区昼夜温差大、大气环境复杂多变,基于圆弧合成孔径及差分干涉测量技术,研发一款便携式圆弧地基合成孔径雷达,在川西某铁路高陡边坡开展应用研究,将国产圆弧式地基合成孔径雷达与意大利IBIS-L地基合成孔径雷达进行大气扰动校... 我国西南山区昼夜温差大、大气环境复杂多变,基于圆弧合成孔径及差分干涉测量技术,研发一款便携式圆弧地基合成孔径雷达,在川西某铁路高陡边坡开展应用研究,将国产圆弧式地基合成孔径雷达与意大利IBIS-L地基合成孔径雷达进行大气扰动校正能力、形变测量精度等参数的同步对比测试,并对该高陡边坡进行长时间不间断实时变形监测。结果表明,国产圆弧式地基合成孔径雷达具备自适应大气扰动校正能力,在西南山区铁路沿线高陡边坡复杂多变气候条件下,大气扰动校正能力、形变测量精度均优于IBIS-L地基合成孔径雷达,其中,国产地基雷达24 h稳定点形变值均在±1 mm以内,IBIS-L地基雷达均超出±1 mm,国产地基雷达在1 km监测距离处的径向形变误差RMS为0.079 mm,IBIS-L地基雷达为0.159 mm,表明国产圆弧式地基合成孔径雷达具有高精度、高可靠性、快速机动部署等优势。 展开更多

关键词 山区铁路 圆弧式地基合成孔径雷达 高陡边坡 形变监测

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地基合成孔径雷达在露天矿边坡监测预警中的应用

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作者 陈涛 郭浩宇 +4 位作者 伊孜哈尔 耿殿英 刘福明 杨志勇 武锐 《露天采矿技术》 CAS 2024年第5期5-8,共4页

地基合成孔径雷达边坡监测预警系统集成了步进频率连续波和图像干涉测量技术,可以有效提高露天矿边坡监测的精度和灵活性。以某露天煤矿边坡监测应用为例,介绍了地基合成孔径雷达边坡监测预警系统的原理、参数和优势;分析了监测到的边... 地基合成孔径雷达边坡监测预警系统集成了步进频率连续波和图像干涉测量技术,可以有效提高露天矿边坡监测的精度和灵活性。以某露天煤矿边坡监测应用为例,介绍了地基合成孔径雷达边坡监测预警系统的原理、参数和优势;分析了监测到的边坡形变位移和形变速度曲线。 展开更多

关键词 步进频率连续波 图像干涉测量 地基合成孔径雷达 监测 预警 边坡

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基于地基合成孔径雷达的影像质量评价研究

3

作者 徐娜 《城市勘测》 2024年第5期106-110,共5页

目前,地基合成孔径雷达变形监测技术在地质灾害、城市变化和农业生产等领域中的应用越来越广泛。由于环境因素和气候条件的变化,会使GB-SAR影像在采集过程中受到外界因素的干扰,从而影响数据的质量。而低质量的GB-SAR影像不仅会使得监... 目前,地基合成孔径雷达变形监测技术在地质灾害、城市变化和农业生产等领域中的应用越来越广泛。由于环境因素和气候条件的变化,会使GB-SAR影像在采集过程中受到外界因素的干扰,从而影响数据的质量。而低质量的GB-SAR影像不仅会使得监测目标难以完整地显示,还会直接影响变形监测的精度,因此有效的影像质量评价方法对于确保变形监测工作和数据处理的准确性具有重要意义。本文基于Matlab平台,采用多阈值法筛选SAR影像高质量像元,并综合考虑每幅影像中的高质量像元的热信噪比、振幅离散指数、相位稳定性和相干系数,设计了一个评价SAR影像质量的综合指标,以验证本文方法的合理性。对比分析结果显示,本文所设计的综合质量指标能够显示GB-SAR影像质量随时间变化的趋势,并筛选出影像序列中的低质量数据,为后续的数据处理工作提供保障。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 影像质量评估 相干系数 相位稳定性

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地基合成孔径雷达大坝监测应用研究 被引量：10

4

作者 邢诚 韩贤权 +1 位作者 周校 王鹏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第7期128-134,共7页

变形监测是滑坡、沉降等灾害监测的重要支撑手段。地基合成孔径雷达干涉测量技术可提供远距离、大范围、连续空间覆盖的形变结果,无需接触观测目标,在变形监测方面具有广阔的应用前景。利用地基合成孔径雷达系统对隔河岩大坝进行了变形... 变形监测是滑坡、沉降等灾害监测的重要支撑手段。地基合成孔径雷达干涉测量技术可提供远距离、大范围、连续空间覆盖的形变结果,无需接触观测目标,在变形监测方面具有广阔的应用前景。利用地基合成孔径雷达系统对隔河岩大坝进行了变形监测实验,分析了环境因素的变化对监测结果产生的影响,对环境改正方法进行了比较,通过对改正结果的分析选取了相应的环境改正方法,并对大坝整体的监测结果进行了分析。实验结果表明,地基合成孔径雷达技术可获取高精度的大坝表面整体形变信息,有利于后期对大坝进行整体稳定性分析。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 大坝监测 干涉测量 环境改正

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地基干涉合成孔径雷达图像非线性大气相位补偿方法 被引量：9

5

作者 胡程 邓云开 +1 位作者 田卫明 曾涛 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第6期831-840,共10页

采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文... 采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文提出一种改进的GB-InSAR图像非线性大气相位补偿方法,首先采用常规方法对干涉相位图进行大气相位补偿,并根据PS点的补偿后相位序列的标准差,进行稳定PS点的选择,然后对稳定PS点进行子区域划分,通过反距离加权插值估计出所有PS点的大气相位,从而实现大气相位的有效补偿。采用该文所提方法,对460幅雷达图像进行了处理,相比于常规方法,可以有效地补偿干涉相位图中的非线性大气相位分量。基于若干高稳定参考点的对比结果表明,该方法减小了最大约1 rad的相位测量误差。 展开更多

关键词 地基干涉合成孔径雷达 大气相位补偿 非线性变化 稳定永久散射体 反距离加权插值

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基于栅格投影的地基合成孔径雷达三维地形匹配俯仰角模糊处理方法 被引量：3

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作者 王彦平 刘航 +1 位作者 李洋 林赟 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期571-578,共8页

近距离对高大建筑物进行监测时,基于栅格投影的地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar,GB-SAR)三维地形匹配过程中易出现俯仰角模糊现象,影响投影结果的解译.针对此问题,文中提出一种俯仰角模糊现象的处理方法.首先... 近距离对高大建筑物进行监测时,基于栅格投影的地基合成孔径雷达(ground-based synthetic aperture radar,GB-SAR)三维地形匹配过程中易出现俯仰角模糊现象,影响投影结果的解译.针对此问题,文中提出一种俯仰角模糊现象的处理方法.首先推导了任意GB-SAR观测几何条件下的图像距离-方位坐标系与东北天坐标系的转换关系,基于栅格投影的方法实现了GB-SAR三维地形匹配;然后对出现的俯仰角模糊现象进行了分析,讨论了其产生原因,并提出了相应的处理方法.实测结果表明,投影结果中虚假影像去除效果明显,说明本方法对俯仰角模糊现象具有良好的处理效果,有利于对GB-SAR三维地形匹配结果进行解译及分析. 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达(GB-SAR) 三维激光扫描 坐标转换 俯仰角模糊 三维匹配

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基于地基合成孔径雷达数据的预警预报方法研究 被引量：2

7

作者 刘玉溪 杨凤芸 秦宏楠 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第3期33-37,共5页

针对地基合成孔径雷达数据振荡性高、波动性强、特征趋势不明显问题,提出了一种应用速度倒数指标对边坡变形进行预警预报的方法,采用错位相减、去限值数据处理方法,优化形变数据的质量,提高滑坡预警准确性、预报及时性。该方法在内蒙古... 针对地基合成孔径雷达数据振荡性高、波动性强、特征趋势不明显问题,提出了一种应用速度倒数指标对边坡变形进行预警预报的方法,采用错位相减、去限值数据处理方法,优化形变数据的质量,提高滑坡预警准确性、预报及时性。该方法在内蒙古某铁矿的应用结果表明,它能解决监测数据振荡性高、特征趋势弱、预报时效性差等问题,凸显临灾数据形变规律,是一种适用性很强的预警预报方法。 展开更多

关键词 矿山地质灾害 地质灾害监测 滑坡 地基合成孔径雷达 预警 预报 矿山安全

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基于新型FMCW地基合成孔径雷达的大坝变形监测 被引量：11

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作者 张昊宇 周克勤 +1 位作者 宋亚腾 李莉莉 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第12期33-37,43,共6页

大坝变形监测是确保大坝安全的重要一环。基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的大坝变形监测相较于传统的方法拥有精度高、覆盖面大等优点。相较于国内通常使用的数据采集速度为5 min/组的意大利IBIS变形监测设备,采用新型的基于调频连续波(F... 大坝变形监测是确保大坝安全的重要一环。基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的大坝变形监测相较于传统的方法拥有精度高、覆盖面大等优点。相较于国内通常使用的数据采集速度为5 min/组的意大利IBIS变形监测设备,采用新型的基于调频连续波(FMCW)技术的Fast-GBSAR设备对陆水大坝进行监测,取得了7 s/组的数据采集速度,对大坝在放水前后的变形进行分析,并与三维数字高程模型进行数据融合。结果表明基于7 s/组的高速数据采集能力,Fast-GBSAR几乎可以做到对大坝变形的实时分析,在变形监测领域极具潜力。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 调频连续波 大坝变形监测 精度分析 三维数字高程模型

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一种新型地基合成孔径雷达监测精度研究

9

作者 张昊宇 张洪铭 《中国水运》 2017年第12期38-39,共2页

目前航道上的大桥及水坝等人工建筑的变形监测往往采用接触式传感器,这种方法难以捕捉三维变形等信息。本文提出基于地基合成孔径雷达的建筑变形监测方法,并在成都理工大学进行了目标变形精确度测试。测试结果表明在SAR模式下,目标的变... 目前航道上的大桥及水坝等人工建筑的变形监测往往采用接触式传感器,这种方法难以捕捉三维变形等信息。本文提出基于地基合成孔径雷达的建筑变形监测方法,并在成都理工大学进行了目标变形精确度测试。测试结果表明在SAR模式下,目标的变形测量可以达到0.1mm精度。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 GB-SAR 变形监测

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基于地基合成孔径雷达的桥梁结构模态参数识别方法

10

作者 张宗锋 《福建交通科技》 2023年第10期73-77,共5页

针对传统工作桥梁结构模态参数识别中存在的传感器数量多、识别结果误差大等问题,提出一种基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的模态参数识别方法。通过带通滤波器将雷达原始观测挠度信号进行降噪处理,然后采用樽海鞘群算法(SSA)从滤波信号... 针对传统工作桥梁结构模态参数识别中存在的传感器数量多、识别结果误差大等问题,提出一种基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)的模态参数识别方法。通过带通滤波器将雷达原始观测挠度信号进行降噪处理,然后采用樽海鞘群算法(SSA)从滤波信号中提取结构的模态参数。利用实际桥梁监测数据,对比研究了基于增强型频域分解法(EFDD)和SSA法的模态频率识别效果。结果表明:通过带通滤波器降噪可有效滤除GB-SAR信号噪声,所提方法可以准确识别出桥梁多阶模态频率,并且其准确性要优于EFDD模态参数识别方法,最大识别误差在2%以内。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 桥梁结构 模态参数 樽海鞘群算法 增强型频域分解法

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合成孔径雷达(SAR)在民用领域的新发展 被引量：1

11

作者 张义军 《数字技术与应用》 2014年第10期86-86,共1页

合成孔径雷达(SAR)技术近年来发展迅速,呈现出小型化、轻质化、一体化、高分辨等多方向特点,在军用领域之外,以地基、机载和星载等为平台的民用领域的研究取得了多项新进展。

关键词 合成孔径雷达 测雪SAR 地基SAR

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机载多波段全极化FMCW合成孔径雷达最新实测成果 被引量：1

12

作者 张昊宇 《中国水运》 2017年第6期30-31,共2页

基于调频连续波(FMCW)技术的合成孔径雷达(SAR)是近些年日趋成熟的新技术。与传统的脉冲SAR雷达相比,FMCW-SAR具有质量轻,体积小,功耗低等优点,在遥感以及航道监测领域极具潜力。本文公布了机载FMCW全极化同步L,X波段SAR在国内进行的第... 基于调频连续波(FMCW)技术的合成孔径雷达(SAR)是近些年日趋成熟的新技术。与传统的脉冲SAR雷达相比,FMCW-SAR具有质量轻,体积小,功耗低等优点,在遥感以及航道监测领域极具潜力。本文公布了机载FMCW全极化同步L,X波段SAR在国内进行的第一次遥感测试结果以及该型雷达对阿尔卑斯山冰川断层成像的部分结果。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 调频连续波 全极化 阿尔卑斯山冰川断层成像

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露天煤矿边坡监测地基雷达技术 被引量：9

13

作者 李卫鹏 刘全胜 +1 位作者 刘学宇 郭志常 《露天采矿技术》 CAS 2023年第4期49-52,共4页

为解决露天矿边坡监测中地基雷达选型问题;研究了2种地基雷达的监测原理、雷达的距离向分辨率和方位向分辨率、工作方式与监测显示效果;根据露天煤矿矿坑大小与生产特点,探讨了雷达监测距离、现场作业环境、雷达现场布设及气象修正等影... 为解决露天矿边坡监测中地基雷达选型问题;研究了2种地基雷达的监测原理、雷达的距离向分辨率和方位向分辨率、工作方式与监测显示效果;根据露天煤矿矿坑大小与生产特点,探讨了雷达监测距离、现场作业环境、雷达现场布设及气象修正等影响因素;对比分析了2种地基雷达工作特征、现场使用的优缺点与适用性。 展开更多

关键词 地基真实孔径雷达 地基合成孔径雷达 雷达分辨率 监测原理 边坡监测

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地基干涉雷达在露天矿边坡监测中的应用 被引量：14

14

作者 邓增兵 李静涛 焦泽珍 《露天采矿技术》 CAS 2014年第5期9-12,16,共5页

为预防边坡失稳对露天矿的安全生产造成影响,做到边坡地质灾害的预警预报,平朔东露天矿采用了意大利IBIS-M合成孔径地基雷达对边坡进行远程智能信息化监测,实现了传统的点监测到面监测的跨越,也由原来的人工测量、智能监测发展到了无人... 为预防边坡失稳对露天矿的安全生产造成影响,做到边坡地质灾害的预警预报,平朔东露天矿采用了意大利IBIS-M合成孔径地基雷达对边坡进行远程智能信息化监测,实现了传统的点监测到面监测的跨越,也由原来的人工测量、智能监测发展到了无人值守式信息化监测。该雷达在露天矿边坡监测中的成功应用对保障矿山安全生产、提高经济效益具有重要意义。 展开更多

关键词 地基干涉雷达 合成孔径雷达技术 IBIS-M系统 边坡监测 预警预报

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淮南矿区某拟建电厂采煤塌陷区建设地基稳定性评价

15

作者 李浩 陈永春 +1 位作者 李兵 孙宏杰 《能源技术与管理》 2024年第2期161-165,共5页

针对采煤塌陷区建设地基稳定性评价方法中缺乏地表稳定后的残余变形实测数据的问题,提出了利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术获取残余变形数据的方案。以淮南矿区某拟建电厂选址为例,分析了地基稳定性评价的必要性,通过区域稳沉与地... 针对采煤塌陷区建设地基稳定性评价方法中缺乏地表稳定后的残余变形实测数据的问题,提出了利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术获取残余变形数据的方案。以淮南矿区某拟建电厂选址为例,分析了地基稳定性评价的必要性,通过区域稳沉与地裂缝现状特性分析、覆岩导水裂隙带高度计算、附加荷载影响分析、InSAR残余变形实测数据分析及地表极限残余变形分析,获得了地基稳定性综合评价相关参数。利用终采时间、地表移动变形特征、顶板岩性及松散层厚度、地表移动变形值等确定场地稳定性等级;根据采空区剩余变形量与荷载临界影响深度定量评价获取工程建设对采空区稳定性影响程度。结果表明,拟建电厂厂址的稳定性等级为稳定,该场地工程建设的适宜性评价等级为适宜,为后续拟建电厂的施工提供了理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 地基稳定性 淮南矿区 合成孔径雷达干涉测量技术 INSAR 残余变形监测

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基于智能传感器与雷达联合的露天边坡变形监测方法

16

作者 肖兵 王家伟 +4 位作者 黄月军 徐乐 杨日 李佳豪 刘焕通 《智能矿山》 2024年第6期88-93,共6页

地基合成孔径雷达具有不受外界环境影响,可对某一固定区域全天时实时监测及监测范围广等特点,但单一的位移监测手段不能完整地描述边坡稳定性状态和发展趋势。因此提出采用微动智能传感装置与地基合成孔径雷达相结合的手段进行监测,将... 地基合成孔径雷达具有不受外界环境影响,可对某一固定区域全天时实时监测及监测范围广等特点,但单一的位移监测手段不能完整地描述边坡稳定性状态和发展趋势。因此提出采用微动智能传感装置与地基合成孔径雷达相结合的手段进行监测,将位移与振动特征监测数据相结合,探讨一种动、静结合的露天矿边坡变形监测方法,提升边坡管理水平,保障露天矿安全生产。 展开更多

关键词 智能传感器 地基合成孔径雷达 外界环境影响 位移监测 全天时 振动特征 监测范围 实时监测

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地基SAR形变监测误差分析与实验 被引量：27

17

作者 曲世勃 王彦平 +1 位作者 谭维贤 洪文 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期1-7,共7页

地基SAR(Ground Based Synthetic Aperture Radar,GB-SAR)是进行区域性、全天时、全天候、定点连续形变监测的重要手段。该文对中国科学院电子学研究所研制的地基SAR系统ASTRO(Advanced Scannable Two-dimensional Rail Observation sys... 地基SAR(Ground Based Synthetic Aperture Radar,GB-SAR)是进行区域性、全天时、全天候、定点连续形变监测的重要手段。该文对中国科学院电子学研究所研制的地基SAR系统ASTRO(Advanced Scannable Two-dimensional Rail Observation system)的形变监测性能进行分析,结合ASTRO系统成像几何给出了其形变监测模型和精度分析模型,着重分析了影响形变监测精度的主要误差源。最后以ASTRO系统为实验平台开展了形变监测实验与分析,验证了ASTRO系统用于形变监测的能力。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 形变监测模型 形变监测精度分析模型 形变监测误差分析

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GBSAR系统的发展及其形变监测应用 被引量：1

18

作者 李俊慧 王洪 +1 位作者 汪学刚 燕阳 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第5期723-728,757,共7页

详细叙述了主要的地基合成孔径雷达(GBSAR)系统,总结了其发展过程,归纳了各系统的特点和关键参数,分析了GBSAR系统的形变监测应用的优势和限制条件,也对GBSAR系统的斜坡、结构体、冰川和雪主要3类监测应用的研究现状进行了概括,得出了GB... 详细叙述了主要的地基合成孔径雷达(GBSAR)系统,总结了其发展过程,归纳了各系统的特点和关键参数,分析了GBSAR系统的形变监测应用的优势和限制条件,也对GBSAR系统的斜坡、结构体、冰川和雪主要3类监测应用的研究现状进行了概括,得出了GBSAR系统在这3类形变监测应用上的优点和需改善的方面。 展开更多

关键词 地基合成孔径雷达 形变监测 地基合成孔径雷达系统

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NMD-GBR雷达干扰波形设计 被引量：2

19

作者 梁百川 《航天电子对抗》 2007年第1期5-7,共3页

简单介绍了NMD-GBR雷达的工作性能、信号波形和参数,建立了GBR雷达的信号处理模型。讨论了对GBR雷达的匹配干扰体制和多种干扰信号波形的设计。

关键词 地基雷达 逆合成孔径雷达 干扰 波形设计

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基于抽稀HQP的GB-InSAR大气改正方法及其在边坡变形监测中的应用

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作者 王鹏 李伟城 +3 位作者 段杭 柯传芳 葛礼呈 金霄 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期156-163,共8页

在库坝区域边坡的连续变形监测应用中,地基合成孔径雷达干涉测量(GB-InSAR)容易受到测区大气环境变化干扰,导致其干涉图序列变形解算结果不够精确;同时大数量的连续GB-SAR影像处理过程较为耗时,影响了GB-InSAR整体解算效率和准实时的变... 在库坝区域边坡的连续变形监测应用中,地基合成孔径雷达干涉测量(GB-InSAR)容易受到测区大气环境变化干扰,导致其干涉图序列变形解算结果不够精确;同时大数量的连续GB-SAR影像处理过程较为耗时,影响了GB-InSAR整体解算效率和准实时的变形分析应用需求。针对上述问题,在常规多项式大气改正方法的基础上,引入了基于相位梯度的均匀格网采样法和干涉图叠加法,构建了一种基于抽稀高质量像元(HQP)的多项式大气改正方法,并将该方法应用于黄登水电站施工期右岸高边坡变形监测中。分析结果表明,二元多项式大气模型的RMSE均值为0.0395 rad,明显优于一元模型和其他常规大气改正方法。该抽稀HQP方法RMSE均值为0.0240 rad,同抽稀前精度相当,但整体解算时间由2.32 h大幅缩减至0.80 h,说明该方法能够在保证建模精度的基础上显著提高GB-SAR连续影像大气改正处理效率,可为边坡安全监测提供有效技术支持。 展开更多

关键词 大气改正 地基合成孔径雷达干涉测量 抽稀高质量像元 二元多项式 变形监测

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