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基于永久散射体雷达差分干涉测量的城市地面沉降研究——以上海地面沉降监测为例 被引量:25
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作者 罗小军 黄丁发 刘国祥 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2009年第4期4-8,共5页
基于永久散射体雷达差分干涉测量技术,提出探测永久散射体的振幅信息双阚值方法,研究上海陆家嘴地区在1992~2002年的地面沉降,获得该地区的线性和非线性沉降量以及区域沉降场,证实了地表形变在1km范围内具有强相关性。结果显示陆... 基于永久散射体雷达差分干涉测量技术,提出探测永久散射体的振幅信息双阚值方法,研究上海陆家嘴地区在1992~2002年的地面沉降,获得该地区的线性和非线性沉降量以及区域沉降场,证实了地表形变在1km范围内具有强相关性。结果显示陆家嘴地区在1992~2002年间的线性沉降速率为13.2mm/a,总体平均沉降速率为16.8mm/a,与实测结果之间具有较高的一致性。研究表明,PS—DInSAR技术不仅可有效探测地表离散目标的线性形变,还可探测其非线性形变以及获取地表区域形变场,并且可监测地表形变的时序变化过程。除了可用于城市沉降监测外,PS—DInSAR技术还可用于地震、火山、滑坡等地质灾害的监测。 展开更多
关键词 合成孔径雷达差分干涉测量 永久散射体 振幅信息双闽值方法 PS探测 地面沉降监测
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星地双基地时序InSAR模型与信号处理方法
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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。 展开更多
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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基于StaMPS-InSAR的大同地面沉降特征分析
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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。 展开更多
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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SBAS方法监测城市地表形变初步研究 被引量:13
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作者 余勇 卞正富 +1 位作者 刘振国 雷少刚 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第1期133-136,共4页
常规雷达差分干涉测量(DInSAR)技术因受时间和空间失相干的影响,限制了其运用。永久散射体(PS)方法虽然可有效解决失相干和大气延迟等问题,但其要求SAR影像数目较多。而小基线集(SBAS)方法对SAR影像数目不敏感,因此,以太原地区为研究区... 常规雷达差分干涉测量(DInSAR)技术因受时间和空间失相干的影响,限制了其运用。永久散射体(PS)方法虽然可有效解决失相干和大气延迟等问题,但其要求SAR影像数目较多。而小基线集(SBAS)方法对SAR影像数目不敏感,因此,以太原地区为研究区,收集了2008年1月—2010年8月期间的8幅ENVISAT卫星的SAR数据,采用SBAS方法获取太原地区的地表形变场。发现万柏林、吴家堡和小店的最大形变速率分别为-27.11、-55.92和-67.61 mm/a,所得的形变速率图和形变序列图与前人结果基本一致,从而验证了SBAS方法监测城市地表形变的可行性。 展开更多
关键词 雷达差分干涉测量 永久散射体方法 小基线集方法 ENVISAT 地表形变
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StaMPS-MTI技术在地面沉降监测中的应用 被引量:10
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作者 姜兆英 于胜文 陶秋香 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期295-302,共8页
为了提高监测技术的空间采样率,基于永久散射体法(permanent scatters,PS)和短基线集法(small baseline subsets,SBAS)技术,同时考虑PS点、慢失相关滤波相位(slowly-decorrelationg filtered phase,SDFP)点的相位和幅度稳定性,对满足给... 为了提高监测技术的空间采样率,基于永久散射体法(permanent scatters,PS)和短基线集法(small baseline subsets,SBAS)技术,同时考虑PS点、慢失相关滤波相位(slowly-decorrelationg filtered phase,SDFP)点的相位和幅度稳定性,对满足给定阈值的点相位进行加权平均,优化选取斯坦福永久散射体-多时相InSAR(stanford method for persistent scatterers-multi-temporal InSAR,StaMPS-MTI)技术的高相干点集.并使用SBAS技术的形变模型提取研究区的沉降量和沉降速率.在此基础上,分别利用PS、SBAS及StaMPS-MTI技术对北京市局部地区2007~2010年的29景ENVISAT ASAR数据进行处理,提取研究区2007~2010年的时序沉降情况及年平均沉降速率,对沉降结果进行了详细的对比和系统分析.理论研究和真实SAR数据实验结果均表明,StaMPS-MTI技术获取了404 276个高相干点,空间采样率相较于PS技术提高了62.3%,相较于SBAS技术增加了129.4%,保证了监测结果的精度和可靠性. 展开更多
关键词 永久散射体 短基线集法 斯坦福永久散射体-多时相InSAR 地面沉降
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面向植被边坡的地基SAR高相干点选择 被引量:3
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作者 杨鸿 田卫明 +3 位作者 邓云开 聂祥飞 冯丽源 张月 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第1期137-147,共11页
基于高相干点进行相位分析,才能有效保证地基SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)形变测量的准确性。在差分干涉测量领域中,广泛使用幅度离差法,可以有效地选择出岩石、建筑物等PS(Permanent Scatterer,永久散射体)点作为高相干... 基于高相干点进行相位分析,才能有效保证地基SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)形变测量的准确性。在差分干涉测量领域中,广泛使用幅度离差法,可以有效地选择出岩石、建筑物等PS(Permanent Scatterer,永久散射体)点作为高相干点,但对于植被边坡,采用该方法选择出高相干点数量较少,不利于差分干涉处理。在星载SAR领域,普遍采用StaMPS方法解决植被边坡的高相干点选择问题。本文探索了StaMPS方法在地基SAR领域的适用性,提出采用非PS点来计算相干系数门限,并引入DS(Distributed Scatterer,分布式散射体)选择技术,进一步提高了高相干点的数量。对一处植被边坡的实验结果表明,相比于幅度离差法和StaMPS方法,改进方法在提高高相干点数量的同时,有效保证了其相位质量。 展开更多
关键词 地基SAR 高相干点 永久散射体 StaMPS方法 分布式散射体
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基于时序InSAR技术的常州市地面沉降监测与分析 被引量:23
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作者 种亚辉 董少春 胡欢 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期131-143,共13页
城市地面沉降不仅会对居民生命安全造成影响,而且也会给当地的社会经济造成损失。常州市位于长江三角洲地面沉降区,也是我国经济最发达的地区之一。因此地面沉降监测是常州市掌握地面沉降的动态,为防灾减灾提供决策依据的重要举措。本... 城市地面沉降不仅会对居民生命安全造成影响,而且也会给当地的社会经济造成损失。常州市位于长江三角洲地面沉降区,也是我国经济最发达的地区之一。因此地面沉降监测是常州市掌握地面沉降的动态,为防灾减灾提供决策依据的重要举措。本文采用SBAS InSAR方法对2012-2013年23景TerraSAR-X高分辨率雷达影像数据进行了地表形变的反演,获取了该时间段常州地区年均沉降速率和时序地表累积形变图。结果表明,在整个观测期间,常州市呈现出"全区基本保持稳定,武进区局部沉降严重"的特点。为此,我们利用PS-InSAR技术对武进区的地面沉降进行了重点监测,发现该区多条重要交通线路存在不同程度的地面沉降。最后我们结合历史监测结果和水文地质背景,揭示了常州地区近50年地面沉降的时空变化特征和规律。综合分析表明,地下水全面禁采后研究区地面沉降的确得到了有效控制,沉降速率减缓,甚至出现了回弹。而武进地区的地面沉降虽然也在减缓,但仍然存在明显的地面沉降,一些重要交通线路的周边沉降已超过安全阈值,有必要在常规监测的同时,对这些沉降严重的区域进行重点监测,并建立预警预报机制,在城市基础设施选址和规划时提供决策依据。 展开更多
关键词 地面沉降 小基线集方法 永久散射体方法 TERRASAR-X 道路精细监测 常州
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