三峽庫區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,年降雨量多在1000mm以上,降水時(shí)間集中,因而古滑坡數(shù)量大,且自2003年三峽大壩蓄水以來大幅度庫水位上升和周期調(diào)節(jié)惡化了庫區(qū)地質(zhì)環(huán)境,使得大量大規(guī)模的老滑坡體復(fù)活,并且出現(xiàn)了許多新的滑坡。常規(guī)的滑坡識(shí)別與監(jiān)測(cè)技術(shù)往往需要大量的人力與物力,并且易受到外界條件的制約。InSAR技術(shù)憑借其可以精確獲取地表微小形變的能力及其全天時(shí)、全天候等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于滑坡災(zāi)害的大范圍探測(cè)與高精度監(jiān)測(cè)的研究與應(yīng)用中。然而,由于三峽庫區(qū)地形起伏比較大,植被繁多,在實(shí)際的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中,受時(shí)間去相干、空間去相干及大氣擾動(dòng)等影響明顯,給滑坡的形變提取帶來很大的困惑。本文的研究工作如下:(1)簡(jiǎn)要概括了合成孔徑雷達(dá)原理,分析了InSAR技術(shù)的誤差來源及減弱措施,并介紹了目前應(yīng)用廣泛的多類時(shí)序InSAR技術(shù),并總結(jié)了它們?cè)诨卤O(jiān)測(cè)應(yīng)用中各自的特點(diǎn)。(2)從工程地質(zhì)廣義系統(tǒng)科學(xué)的角度分析滑坡系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過程特征。根據(jù)滑坡系統(tǒng)的變形特征對(duì)常用的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型進(jìn)行介紹和應(yīng)用分析,介紹時(shí)間序列分析模型、灰色系統(tǒng)模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、濾波模型。主要針對(duì)卡爾曼濾波模型和集合卡爾曼濾波模型(EnKF)進(jìn)行詳細(xì)的理論介紹和公式推導(dǎo),并對(duì)模型的更新和預(yù)測(cè)反饋控制過程進(jìn)行詳細(xì)介紹(3)利用Stacking技術(shù)對(duì)巫山縣進(jìn)行了大范圍的滑坡調(diào)查,探測(cè)到30余處疑似滑坡,其中形變速率量級(jí)最大的達(dá)到20cm/y;并通過資料查詢和現(xiàn)場(chǎng)考察確定了19處為正在發(fā)育的滑坡。(4)利用IPTA技術(shù)獲取了塔坪、林家灣滑坡2015年至2017年間的時(shí)間序列形變信息,揭示了塔坪和林家灣兩個(gè)滑坡體的形變的時(shí)空特征,并與GPS結(jié)果作對(duì)比分析,兩者較差量主要分布在5-15mm,證明了InSAR技術(shù)用于該區(qū)域滑坡的可行性。(5)利用獲取的形變序列和降雨、庫區(qū)水位變化兩個(gè)水文因素作耦合性分析,分析該類庫岸滑坡的形變機(jī)理,并將集合卡爾曼濾波方法應(yīng)用于InSAR滑坡形變監(jiān)測(cè)中。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P642.22;P237
【部分圖文】：

φ =4πBVλR1sinθ0 h 相位形變引起的高程變化為高程模糊度，即：h2π=λR1sinθ02BV0）可以看出，模糊高度與垂直基線成反比，即垂直基線長(zhǎng)度決敏感程度。在 InSAR 地形圖測(cè)量時(shí)，我們盡可能地選用長(zhǎng)基測(cè)中我們又盡可能地選用短基線。技術(shù)的基本原理 1989 年最早提出了差分干涉測(cè)量的概念，為了探測(cè)地表形變 SAR 影像，另一幅為形變后的 SAR 影像，然后通過差分處理伏影響）最終獲得其形變對(duì)應(yīng)的相位信息[50]。傳統(tǒng)的 D-InS和三軌法[52]。

δρ =4πφdef（2.13）當(dāng)形變相位φdef達(dá)到 2π時(shí)，對(duì)應(yīng)的地表位移量為：δρ2π=λ2（2.14）上式表明 D-InSAR 技術(shù)對(duì)地表形變的敏感程度為雷達(dá)波長(zhǎng)的一半。表 2.1 常用 SAR 衛(wèi)星的形變模糊度傳感器 RADARSAT ERS JERS-1 ALOS TerraSAR波段 C C L L X形變模糊度 2.8 2.8 11.75 11.75 1.55三軌法是取兩幅形變前的 SAR 影像和一幅形變后的 SAR 影像，將其中一幅形變前的 SAR 影像設(shè)置為主影像，分別與其余兩幅生成干涉圖，未跨越形變的干涉圖可以作為模擬的地形相位，將其去除后即可得到形變相位信息。

（a）20151111-20151205 （b）20151111-20160521圖 2.4 Sentienl 數(shù)據(jù)相干圖相干相干即幾何去相干，就是在對(duì)兩幅 SAR 影像進(jìn)行干涉處理時(shí)，由于地表目標(biāo)視角不同而造成的一種失相干現(xiàn)象，對(duì)于分布式目標(biāo)而言幾何相干性可由它們間的頻譜偏移和帶寬之間的比例估計(jì)。距離向上 R tan( ) vrcBf （c 為光速；λ為雷達(dá)波波長(zhǎng)；BV為垂直基線；R 為目標(biāo)與衛(wèi)星之間的距入射角和地表局部坡度值。當(dāng)每個(gè)像元在一個(gè)像素內(nèi)的相位變化超過去相干，此時(shí)的基線長(zhǎng)度就是臨界基線。

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊成生;劉媛媛;敖萌;;基于SBAS時(shí)序分析的大同地面沉降與地下水活動(dòng)研究[J];國(guó)土資源遙感;2015年01期

2 劉媛媛;張勤;趙超英;楊成生;;PS-InSAR技術(shù)用于太原市地面沉降形變分析[J];大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué);2014年02期

3 彭令;牛瑞卿;趙艷南;鄧清祿;;區(qū)域滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估——以長(zhǎng)江三峽庫區(qū)秭歸縣為例[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2013年03期

4 廖明生;唐婧;王騰;Timo BALZ;張路;;高分辨率SAR數(shù)據(jù)在三峽庫區(qū)滑坡監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];中國(guó)科學(xué):地球科學(xué);2012年02期

5 涂鵬飛;諶華;甘衛(wèi)軍;;應(yīng)用CRInSAR技術(shù)監(jiān)測(cè)三峽庫區(qū)滑坡形變[J];大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué);2010年S1期

6 張顯云;張勤;王利;曾安敏;;基于卡爾曼濾波的AR模型及應(yīng)用[J];測(cè)繪通報(bào);2009年11期

7 吳瓊;唐輝明;王亮清;林志紅;;庫水位升降聯(lián)合降雨作用下庫岸邊坡中的浸潤(rùn)線研究[J];巖土力學(xué);2009年10期

8 陸付民;王尚慶;李勁;;離散卡爾曼濾波法在滑坡變形預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J];水利水電科技進(jìn)展;2009年04期

9 胡俊;丁曉利;朱建軍;李志偉;張長(zhǎng)書;王興旺;;基于CRInSAR和kalman濾波的監(jiān)測(cè)地表三維形變的研究[J];測(cè)繪科學(xué);2009年02期

10 趙超英;張勤;楊成生;馬靜;;合成孔徑雷達(dá)差分干涉形變監(jiān)測(cè)的質(zhì)量評(píng)定分析[J];遙感信息;2009年01期

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1 彭令;三峽庫區(qū)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2013年

2 徐平;三峽庫區(qū)涉水滑坡體穩(wěn)定性的可靠度研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

3 李遠(yuǎn)耀;三峽庫區(qū)漸進(jìn)式庫岸滑坡的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2010年

4 張友誼;不同降雨條件下峽口滑坡穩(wěn)定性研究[D];西南交通大學(xué);2007年

5 羅小軍;永久散射體雷達(dá)差分干涉理論及在上海地面沉降監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2007年

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2 康亞;InSAR技術(shù)在西南山區(qū)滑坡探測(cè)與監(jiān)測(cè)的應(yīng)用[D];長(zhǎng)安大學(xué);2016年

3 賀陽;三峽庫區(qū)增大庫水位下降速率對(duì)涉水滑坡穩(wěn)定性影響研究[D];武漢工程大學(xué);2015年

4 劉媛媛;基于多源SAR數(shù)據(jù)的時(shí)間序列InSAR地表形變監(jiān)測(cè)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2014年

5 付杰;卡爾曼濾波在滑坡變形預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2013年

6 韓舸;基于外因響應(yīng)的分階段滑坡位移預(yù)測(cè)模型研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2012年

7 秦洪斌;三峽庫區(qū)庫水與降雨誘發(fā)滑坡機(jī)理及復(fù)活判據(jù)研究[D];三峽大學(xué);2011年

8 魏從玲;基于GIS的巫山縣滑坡地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[D];西南大學(xué);2008年

9 朱琳;集合卡爾曼濾波同化方法的研究[D];南京信息工程大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2833513