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星地双基地时序InSAR模型与信号处理方法
1
作者
李元昊
刘桉江
陈志扬
《信号处理》
北大核心
2025年第8期1358-1372,共15页
星地双基地合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是利用地面接收系统被动接收星载SAR信号的双基地SAR,具有接收几何灵活的优势。通过时序干涉SAR(Interferometric SAR,InSAR)差分干涉处理,可反演场景高精度形变速率,在地质灾害...
星地双基地合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是利用地面接收系统被动接收星载SAR信号的双基地SAR,具有接收几何灵活的优势。通过时序干涉SAR(Interferometric SAR,InSAR)差分干涉处理,可反演场景高精度形变速率,在地质灾害区域高频次详查方面具有应用潜力。然而,目前尚未有星地双基地时序InSAR的相关研究。本文首先针对星地双基地SAR观测几何特点,建立了星地双基地时序InSAR测量模型。其次,本文提出了基于斯坦福永久散射体干涉算法(STanford Method for Persistent Scatterers,StaMPS)的星地双基地时序InSAR全链路信号处理方法,该方法针对星地双基地SAR非合作成像特点,采用基于局部干涉相位条纹精估计的方法补偿重轨干涉误差,并针对星地双基地SAR接收端高度低导致目标区域存在遮挡效应的问题,利用等效视线投影法判别可视区域。进一步,针对重轨观测图像幅度差异大的问题,基于均匀稳定区域的像素实现星地双基地SAR图像的幅度校正。最后,采用双阈值法进行永久散射体(Persistent Scatterer,PS)点筛选,并基于StaMPS实现星地双基地时序InSAR处理。本文通过仿真验证了所提模型和方法的有效性,并基于陆探一号(Lutan-1,LT-1)首次开展了星地双基地时序InSAR面场景实验。通过28幅济南市实验区域LT-1重轨星地双基地SAR图像的双基地时序InSAR处理,获得了面场景形变速率。与Sentinel-1A单星数据时序InSAR处理结果的交叉对比表明,基于LT-1的星地双基地时序InSAR实测处理精度为5.424mm/yr,验证了本文所提模型与方法的有效性。
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关键词
星地双基地合成孔径雷达
时序InSAR模型
陆探一号
斯坦福永久散射体干涉算法
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职称材料
基于StaMPS-InSAR的大同地面沉降特征分析
2
作者
石一洁
杨成生
+2 位作者
王子倩
卢慧敏
田玉雪
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期46-56,共11页
大同市是我国地面沉降与地裂缝灾害较严重的地区之一,其地面形变及地裂缝活动发展趋势受到人们的普遍关注。本研究基于2008—2010年Envisat ASAR与2022—2023年Sentinel-1数据,采用斯坦福永久散射体方法(StaMPS)获取地面沉降及地裂缝活...
大同市是我国地面沉降与地裂缝灾害较严重的地区之一,其地面形变及地裂缝活动发展趋势受到人们的普遍关注。本研究基于2008—2010年Envisat ASAR与2022—2023年Sentinel-1数据,采用斯坦福永久散射体方法(StaMPS)获取地面沉降及地裂缝活动特征,并对比分析了其发展趋势。同时,结合断裂带分布、地下水位、土地利用覆盖等数据,通过对比分析和相关性分析等方法探讨了地面沉降的成因。结果表明,地下水位和城市建筑荷载是影响大同市地面沉降发生的主要因素。2008—2010年沉降主要集中在白马城、机车厂、大同煤田、新技术开发区和榆林村,其中新技术开发区地面沉降最为严重,沉降速率为-36 mm/yr。2022—2023年,原有沉降中心总体呈沉降速率减缓趋势,但新技术开发区沉降中心继续向南扩展,形成新技术开发区-御东新区-高店村沉降带,沉降速率达-45 mm/yr。典型地裂缝两侧的差异形变由2008—2010年的13 mm/yr降为2022—2023年的2 mm/yr。两个时期的合成孔径雷达干涉测量(InSAR)监测结果对比分析表明,大同市地面沉降受到断裂带分布、建筑荷载、地下水位、煤矿开采等多种因素影响。研究成果可为大同市地面沉降及地裂缝灾害防治提供参考。
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关键词
斯坦福
永久
散射体
方法
地面沉降
合成孔径雷达
干涉
测量
大同
地裂缝
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职称材料
题名
星地双基地时序InSAR模型与信号处理方法
1
作者
李元昊
刘桉江
陈志扬
机构
北京理工大学信息与电子学院
北京理工大学前沿技术研究院
北京理工大学重庆创新中心
天基信息智能处理全国重点实验室(北京理工大学)
嵌入式实时信息处理技术北京市重点实验室
出处
《信号处理》
北大核心
2025年第8期1358-1372,共15页
基金
国家自然科学基金(62201051,62471042)
泰山学者青年专家(tsqn202408321)。
文摘
星地双基地合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是利用地面接收系统被动接收星载SAR信号的双基地SAR,具有接收几何灵活的优势。通过时序干涉SAR(Interferometric SAR,InSAR)差分干涉处理,可反演场景高精度形变速率,在地质灾害区域高频次详查方面具有应用潜力。然而,目前尚未有星地双基地时序InSAR的相关研究。本文首先针对星地双基地SAR观测几何特点,建立了星地双基地时序InSAR测量模型。其次,本文提出了基于斯坦福永久散射体干涉算法(STanford Method for Persistent Scatterers,StaMPS)的星地双基地时序InSAR全链路信号处理方法,该方法针对星地双基地SAR非合作成像特点,采用基于局部干涉相位条纹精估计的方法补偿重轨干涉误差,并针对星地双基地SAR接收端高度低导致目标区域存在遮挡效应的问题,利用等效视线投影法判别可视区域。进一步,针对重轨观测图像幅度差异大的问题,基于均匀稳定区域的像素实现星地双基地SAR图像的幅度校正。最后,采用双阈值法进行永久散射体(Persistent Scatterer,PS)点筛选,并基于StaMPS实现星地双基地时序InSAR处理。本文通过仿真验证了所提模型和方法的有效性,并基于陆探一号(Lutan-1,LT-1)首次开展了星地双基地时序InSAR面场景实验。通过28幅济南市实验区域LT-1重轨星地双基地SAR图像的双基地时序InSAR处理,获得了面场景形变速率。与Sentinel-1A单星数据时序InSAR处理结果的交叉对比表明,基于LT-1的星地双基地时序InSAR实测处理精度为5.424mm/yr,验证了本文所提模型与方法的有效性。
关键词
星地双基地合成孔径雷达
时序InSAR模型
陆探一号
斯坦福永久散射体干涉算法
Keywords
space-surface bistatic SAR
time series InSAR model
Lutan-1
Stanford method for persistent scatterers
分类号
TN957.51 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于StaMPS-InSAR的大同地面沉降特征分析
2
作者
石一洁
杨成生
王子倩
卢慧敏
田玉雪
机构
长安大学地质工程与测绘学院
自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室
西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室
出处
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期46-56,共11页
基金
国家自然科学基金项目(42174032)
陕西省教育厅服务地方专项计划项目(23JE001)
+1 种基金
陕西省科技创新团队项目(2021TD-51)
陕西省地学大数据与地质灾害防治创新团队项目(2022)。
文摘
大同市是我国地面沉降与地裂缝灾害较严重的地区之一,其地面形变及地裂缝活动发展趋势受到人们的普遍关注。本研究基于2008—2010年Envisat ASAR与2022—2023年Sentinel-1数据,采用斯坦福永久散射体方法(StaMPS)获取地面沉降及地裂缝活动特征,并对比分析了其发展趋势。同时,结合断裂带分布、地下水位、土地利用覆盖等数据,通过对比分析和相关性分析等方法探讨了地面沉降的成因。结果表明,地下水位和城市建筑荷载是影响大同市地面沉降发生的主要因素。2008—2010年沉降主要集中在白马城、机车厂、大同煤田、新技术开发区和榆林村,其中新技术开发区地面沉降最为严重,沉降速率为-36 mm/yr。2022—2023年,原有沉降中心总体呈沉降速率减缓趋势,但新技术开发区沉降中心继续向南扩展,形成新技术开发区-御东新区-高店村沉降带,沉降速率达-45 mm/yr。典型地裂缝两侧的差异形变由2008—2010年的13 mm/yr降为2022—2023年的2 mm/yr。两个时期的合成孔径雷达干涉测量(InSAR)监测结果对比分析表明,大同市地面沉降受到断裂带分布、建筑荷载、地下水位、煤矿开采等多种因素影响。研究成果可为大同市地面沉降及地裂缝灾害防治提供参考。
关键词
斯坦福
永久
散射体
方法
地面沉降
合成孔径雷达
干涉
测量
大同
地裂缝
Keywords
Stanford method for permanent scatterers
land subsidence
interferometric synthetic aperture radar
Datong
ground fissures
分类号
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
P642.26 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
星地双基地时序InSAR模型与信号处理方法
李元昊
刘桉江
陈志扬
《信号处理》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于StaMPS-InSAR的大同地面沉降特征分析
石一洁
杨成生
王子倩
卢慧敏
田玉雪
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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