我國地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),其中滑坡災(zāi)害是最嚴(yán)重的災(zāi)害之一,給人民生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大的損失。由于部分滑坡具有“高位、隱蔽”的特點(diǎn),很難被肉眼和傳統(tǒng)手段發(fā)現(xiàn)。開展地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)源調(diào)查、進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警并開展災(zāi)后應(yīng)急監(jiān)測,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。地基雷達(dá)干涉測量技術(shù)避免調(diào)查人員深入到地質(zhì)災(zāi)害隱患和險(xiǎn)情現(xiàn)場位置處,還可以從多維度、多角度對地質(zhì)體變形觀測,同時(shí)獲取準(zhǔn)實(shí)時(shí)的連續(xù)變形特征,從而探測孕災(zāi)體發(fā)展趨勢。盡管地基雷達(dá)干涉測量技術(shù)具有重訪周期短、監(jiān)測精度高等優(yōu)勢,但尚存在著一些需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文基于地基雷達(dá)干涉技術(shù),著眼于高精度地質(zhì)體形變信息監(jiān)測需求,主要研究了大氣延遲相位校正和準(zhǔn)實(shí)時(shí)處理技術(shù)。具體研究內(nèi)容與成果如下:（1）詳細(xì)分析了目前常用的大氣相位校正方法及其適用性,引入一種基于距離高程模型的迭代分解方法,適用于大氣湍流變化的校正。迭代分解模型將穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)大氣相位進(jìn)一步分解為分層和動(dòng)態(tài)相位,克服因大氣變化迅速而導(dǎo)致距離高程模型失效,不需要借助GNSS或外部氣象數(shù)據(jù),從而提高地質(zhì)體形變監(jiān)測的精度。（2）基于星載干涉雷達(dá)小基線集的概念,設(shè)計(jì)了一種適用于地基雷達(dá)準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測的處理方法與流程。主要... 

【文章來源】：中國地震局地殼應(yīng)力研究所北京市

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１滑坡變形三階段演化圖示（修改自許強(qiáng)，２０１９；姜文亮，２０１９）??１．２國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??最早的差分干涉測量技術(shù)（Ｇａｂｒｉｅｌ?ｅｔａｌ，１９８９）通過獲取不同時(shí)間的兩幅影像??

?中國地震局地殼應(yīng)力研究所碩士學(xué)位論文???＿＿??圖１－２?ＧＡＣＯＳ地形相關(guān)大氣誤差校正（Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１降軌Ｔ１３５）??在地基雷達(dá)干涉測量的大氣相位研究中，Ｌｕｚｉ等（２００４）利用氣象數(shù)據(jù)（濕??度、溫度和壓力）補(bǔ)償大氣延遲相位。對于整個(gè)監(jiān)測區(qū)域，大氣參數(shù)均一性假設(shè)弱，??監(jiān)測點(diǎn)附近的大氣狀態(tài)代替雷達(dá)傳播路徑上大氣的方法不可取，所以單一位置的??氣象觀測數(shù)據(jù)不能用于校正不同范圍的大氣相位。??Ｎｏｆｅｒｉｎｉ等（２００５）提出地基雷達(dá)的大氣干涉相位變化與監(jiān)測距離呈線性關(guān)系??同時(shí)也取決于測量濕度：＾＞＿（ｒ，？）?＝?／ｃ／７（ｒ，／）ｒ，其中表示大氣效應(yīng)函數(shù)，取決??于位置矢量；和時(shí)間＾？為未知常數(shù)。對于小場景監(jiān)測的單個(gè)點(diǎn)，可以粗略??的假設(shè)＝?但是，對于大場景區(qū)域監(jiān)測，在整個(gè)監(jiān)測區(qū)域，不能再??假設(shè)恒定不變。／Ｋ；＾）與距離呈現(xiàn)線性關(guān)系：以？，〇?＝?ｊ⑴＋?５（〇ｒ，因此，??％，？（／，〇?＝?＜３〇＋沖＞２，其中」⑴，即），沖）和沖）表示系數(shù)，該系數(shù)取決于時(shí)??間／。Ｎｏｆｅｒｉｎｉ提出的方法是基于大氣貢獻(xiàn)經(jīng)驗(yàn)公式，并無嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明此??方法的有效性。??Ｐｉｐｉａ等（２００６）針對地基雷達(dá)提出三種校正大氣誤差的方法。前兩種方法在??空間大氣均勻性假設(shè)的條件下，對線性相位斜率進(jìn)行建模，模型主要由角系數(shù)和偏??移量組成。這兩種方法的大氣校正步驟基本一致：首先選擇一些穩(wěn)定且高相干的點(diǎn)，??然后用這類解纏后的相位來恢復(fù)大氣相位斜率和距離之間的線性關(guān)系。前兩種方??法本質(zhì)上是相似的，唯一的區(qū)別在于一種采用一維解纏方法，另一種采用二維解纏??方法。第三種方法基于干涉圖中的光譜變化進(jìn)行大氣相位

?中國地震局地殼應(yīng)力研宂所碩士學(xué)位論文???高分辨率雷達(dá)要求窄脈沖寬度，實(shí)質(zhì)要求信號帶寬大。??本文地基雷達(dá)米用調(diào)頻連續(xù)波（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ?ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｗａｖｅ，ＦＭＣＷ）??（李兵權(quán)等，２０１９）。地基雷達(dá)采用ＦＭＣＷ波形示意圖如圖２－１所示。被物體反射??后的回波信號與發(fā)射信號有一定的頻率差，差頻信號頻率較低，硬件處理相對簡單，??適合數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行數(shù)字信號處理。通過測量差頻可以獲得目標(biāo)與雷達(dá)之間的距??離信息，可具體表示為（２－３）：??／＊＝令?（２－３）??ｃＴ??其中，ｃ?＝?３．〇ｘｌ〇８ｗ／ｓ。因此，雷達(dá)與監(jiān)測目標(biāo)距離，■可表示為（２－４）：??ｒ?＝?＾－?（２－４）??２Ｂ??｜??發(fā)射信號???接收信號??Ｔ??圖２－１?ＦＭＣＷ波形示意圖（／Ａ：差頻；中心頻率；．＆?：多普勒頻移；Ｔ：脈沖重復(fù)周??期；ｒ：時(shí)延；Ｂ：帶寬）??兩個(gè)目標(biāo)在位于統(tǒng)一距離，在方位角不同情況下，能被雷達(dá)區(qū)分出的最小角度??稱為方位向分辨率。方位向分辨率ｔ與波束寬度＆和距尚ｒ有關(guān)，如圖２－２所不，??數(shù)學(xué)表達(dá)可表示為（２－５）：??８ｃｒ?＝ｒｄＢ?（２－５?）??雷達(dá)天線越窄，方位向分辨率越高。由天線理論可知，波束寬度與電磁波波長??和天線尺寸有關(guān)，波束寬度＆可用波長ｉ和天線尺寸Ｚ５表達(dá)為（２－６）：??－１４?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3098477