基于地形三維信息的時序InSAR大氣延遲估計及其應(yīng)用于城市沉降監(jiān)測
發(fā)布時間:2020-12-18 22:29
地表沉降是在自然或人為因素的影響下,地面表層土壤向下沉陷的一種地質(zhì)現(xiàn)象。在城市區(qū)域,地表沉降發(fā)生較為緩慢,但其影響范圍廣、持續(xù)時間長,往往對城市經(jīng)濟發(fā)展和居民生活會產(chǎn)生長期的不利影響。雷達差分干涉測量具有監(jiān)測范圍廣、效率高、精度高等優(yōu)勢,在沉降監(jiān)測領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的時序In SAR技術(shù)不僅克服了DIn SAR時空失相干問題,還通過時空濾波緩解了大氣延遲和噪聲的影響。但是,時空濾波方法僅能緩解大氣延遲中湍流延遲成分的影響,而大氣垂直分層延遲具有較高的時間相關(guān)性,僅依靠濾波方法不能完全扣除時序In SAR中的大氣延遲。本文以大氣垂直分層延遲為研究對象,基于PS點地形三維信息對時序In SAR大氣延遲建模估計。針對受干擾因素影響,大氣延遲估計出現(xiàn)偏差的問題,引入基于重采樣和高斯濾波的大氣延遲優(yōu)化估計方法,實現(xiàn)穩(wěn)健可靠的大氣垂直分層延遲估計。本論文主要工作如下:(1)在大氣校正外部數(shù)據(jù)數(shù)量不足、質(zhì)量不高的情況下,常規(guī)時序In SAR技術(shù)的濾波方法不能緩解大氣延遲中垂直分層延遲的問題,基于PS點地形三維信息建模并估計大氣垂直分層延遲。(2)針對干擾因素影響較大的情況下大氣垂直分...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
對流層垂直分層模型
布較集中的情況進行分析; Sentinel-1A 影像的實驗采用 200 m 的采樣間隔,使用的高斯濾波窗口大小為 20,濾波器寬度 分別為 1000 m、2000 m、4000 m、8000 m。由 SRTM 獲得的 30 m 分辨率的區(qū)域地形三維信息圖如圖 4-3 所示。結(jié)合圖 4-3 可以看出,監(jiān)測區(qū)域的絕大部分地形高在 600 m 以下,這是由于監(jiān)測區(qū)域位于成都平原,地形高總體上呈西北至東南逐漸減小的趨勢,地形起伏小,所以 PS 點地形高觀測值絕大部分位于 470 m ~ 600 m 之間。在 65 幅干涉圖解纏并扣除雷達側(cè)視角誤差后,其中三幅干涉圖 PS 點相位地形高關(guān)系圖如圖 4-4 所示。圖中,相位地形高關(guān)系圖(a)、(b)、(c)所對應(yīng)的干涉對時間分別為 2017 年 2 月 12 日-2017 年 9 月 4 日、2017 年 4 月 13 日-2017 年 5 月 7 日、2016 年12 月 14 日-2017 年 2 月 12 日。藍色圓點代表 PS 點,其位置由該 PS 點的地形高和相位值決定,綠色直線代表觀測值優(yōu)化前模型的模擬結(jié)果,紅色直線代表觀測值優(yōu)化后模型的模擬結(jié)?
西南交通大學碩士研究生學位論文 第 36 頁4-3 和圖 4-5 可以看出,TerraSAR-X 影像監(jiān)測區(qū)域覆蓋范圍更小,雖然實際地形高不變,但是監(jiān)測區(qū)域內(nèi)不同值的地形高分布更加均勻。圖 4-5 TerraSAR-X 監(jiān)測區(qū)域地形三維信息圖同樣地,對 42 幅干涉圖解纏和去雷達側(cè)視角誤差后,挑選其中三種具有代表性的大氣延遲估計結(jié)果,三幅干涉圖 PS 點相位地形高關(guān)系如圖 4-6 所示。圖 4-6 中,圖(a)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]InSAR變形監(jiān)測方法與研究進展[J]. 朱建軍,李志偉,胡俊. 測繪學報. 2017(10)
[2]監(jiān)測城市基礎(chǔ)設(shè)施健康的星載MT-InSAR方法介紹[J]. 林琿,馬培峰,王偉璽. 測繪學報. 2017(10)
[3]InSAR大氣誤差改正及其在活動斷層形變監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 姜宇,單新建,宋小剛,龔文瑜,王振杰. 地震學報. 2017(03)
[4]基于全球氣象再分析資料的InSAR對流層延遲改正研究[J]. 唐偉,廖明生,張麗,張路. 地球物理學報. 2017 (02)
[5]京津冀地區(qū)1992—2014年三階段地面沉降InSAR監(jiān)測[J]. 張永紅,吳宏安,康永輝. 測繪學報. 2016(09)
[6]CR-InSAR與PS-InSAR聯(lián)合解算方法及在西秦嶺斷裂中段緩慢變形研究中的應(yīng)用[J]. 徐小波,屈春燕,單新建,張桂芳,馬超,庾露,孟秀軍. 地球物理學報. 2016(08)
[7]IPTA方法在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 張海波,李宗春,許兵,郭風成. 測繪科學技術(shù)學報. 2016(02)
[8]MERIS水汽數(shù)據(jù)約束的時序InSAR非差分水汽反演研究[J]. 段夢,曹云夢,趙蓉,楊長江. 礦山測量. 2016(03)
[9]MODIS紅外水汽校正及其在InSAR大氣改正中的應(yīng)用[J]. 常亮,郭立新,馮貴平. 大地測量與地球動力學. 2016(01)
[10]基于網(wǎng)絡(luò)法時序InSAR大氣誤差校正方法研究[J]. 李永生,張景發(fā),姜文亮,羅毅,王曉醉. 大地測量與地球動力學. 2015(01)
博士論文
[1]高分辨率相干散射體雷達干涉建模及形變信息提取方法[D]. 于冰.西南交通大學 2015
[2]基于多級網(wǎng)絡(luò)化的多平臺永久散射體雷達干涉建模與形變計算方法[D]. 張瑞.西南交通大學 2012
[3]差分干涉雷達測量技術(shù)中水汽延遲改正方法研究[D]. 楊成生.長安大學 2011
[4]永久散射體雷達差分干涉理論及在上海地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[D]. 羅小軍.西南交通大學 2007
[5]基于永久散射體雷達差分干涉探測區(qū)域地表形變的研究[D]. 陳強.西南交通大學 2006
本文編號:2924710
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
對流層垂直分層模型
布較集中的情況進行分析; Sentinel-1A 影像的實驗采用 200 m 的采樣間隔,使用的高斯濾波窗口大小為 20,濾波器寬度 分別為 1000 m、2000 m、4000 m、8000 m。由 SRTM 獲得的 30 m 分辨率的區(qū)域地形三維信息圖如圖 4-3 所示。結(jié)合圖 4-3 可以看出,監(jiān)測區(qū)域的絕大部分地形高在 600 m 以下,這是由于監(jiān)測區(qū)域位于成都平原,地形高總體上呈西北至東南逐漸減小的趨勢,地形起伏小,所以 PS 點地形高觀測值絕大部分位于 470 m ~ 600 m 之間。在 65 幅干涉圖解纏并扣除雷達側(cè)視角誤差后,其中三幅干涉圖 PS 點相位地形高關(guān)系圖如圖 4-4 所示。圖中,相位地形高關(guān)系圖(a)、(b)、(c)所對應(yīng)的干涉對時間分別為 2017 年 2 月 12 日-2017 年 9 月 4 日、2017 年 4 月 13 日-2017 年 5 月 7 日、2016 年12 月 14 日-2017 年 2 月 12 日。藍色圓點代表 PS 點,其位置由該 PS 點的地形高和相位值決定,綠色直線代表觀測值優(yōu)化前模型的模擬結(jié)果,紅色直線代表觀測值優(yōu)化后模型的模擬結(jié)?
西南交通大學碩士研究生學位論文 第 36 頁4-3 和圖 4-5 可以看出,TerraSAR-X 影像監(jiān)測區(qū)域覆蓋范圍更小,雖然實際地形高不變,但是監(jiān)測區(qū)域內(nèi)不同值的地形高分布更加均勻。圖 4-5 TerraSAR-X 監(jiān)測區(qū)域地形三維信息圖同樣地,對 42 幅干涉圖解纏和去雷達側(cè)視角誤差后,挑選其中三種具有代表性的大氣延遲估計結(jié)果,三幅干涉圖 PS 點相位地形高關(guān)系如圖 4-6 所示。圖 4-6 中,圖(a)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]InSAR變形監(jiān)測方法與研究進展[J]. 朱建軍,李志偉,胡俊. 測繪學報. 2017(10)
[2]監(jiān)測城市基礎(chǔ)設(shè)施健康的星載MT-InSAR方法介紹[J]. 林琿,馬培峰,王偉璽. 測繪學報. 2017(10)
[3]InSAR大氣誤差改正及其在活動斷層形變監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 姜宇,單新建,宋小剛,龔文瑜,王振杰. 地震學報. 2017(03)
[4]基于全球氣象再分析資料的InSAR對流層延遲改正研究[J]. 唐偉,廖明生,張麗,張路. 地球物理學報. 2017 (02)
[5]京津冀地區(qū)1992—2014年三階段地面沉降InSAR監(jiān)測[J]. 張永紅,吳宏安,康永輝. 測繪學報. 2016(09)
[6]CR-InSAR與PS-InSAR聯(lián)合解算方法及在西秦嶺斷裂中段緩慢變形研究中的應(yīng)用[J]. 徐小波,屈春燕,單新建,張桂芳,馬超,庾露,孟秀軍. 地球物理學報. 2016(08)
[7]IPTA方法在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 張海波,李宗春,許兵,郭風成. 測繪科學技術(shù)學報. 2016(02)
[8]MERIS水汽數(shù)據(jù)約束的時序InSAR非差分水汽反演研究[J]. 段夢,曹云夢,趙蓉,楊長江. 礦山測量. 2016(03)
[9]MODIS紅外水汽校正及其在InSAR大氣改正中的應(yīng)用[J]. 常亮,郭立新,馮貴平. 大地測量與地球動力學. 2016(01)
[10]基于網(wǎng)絡(luò)法時序InSAR大氣誤差校正方法研究[J]. 李永生,張景發(fā),姜文亮,羅毅,王曉醉. 大地測量與地球動力學. 2015(01)
博士論文
[1]高分辨率相干散射體雷達干涉建模及形變信息提取方法[D]. 于冰.西南交通大學 2015
[2]基于多級網(wǎng)絡(luò)化的多平臺永久散射體雷達干涉建模與形變計算方法[D]. 張瑞.西南交通大學 2012
[3]差分干涉雷達測量技術(shù)中水汽延遲改正方法研究[D]. 楊成生.長安大學 2011
[4]永久散射體雷達差分干涉理論及在上海地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[D]. 羅小軍.西南交通大學 2007
[5]基于永久散射體雷達差分干涉探測區(qū)域地表形變的研究[D]. 陳強.西南交通大學 2006
本文編號:2924710
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