發(fā)布時間：2017-06-08 04:15

  本文關鍵詞：基于D-InSAR和Offset Tracking技術的滑坡形變場提取研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：2013年中國國土資源公報指出：全國共發(fā)生各類地質災害15403起,其中僅滑坡就有9849起,占全國各類地質災害的64%,滑坡儼然已成為我國最多發(fā)的自然災害。如何實施有效的滑坡監(jiān)測,對于保障民生尤為重要,傳統(tǒng)滑坡監(jiān)測只能監(jiān)測個滑坡體上個別特征點的形變位移,監(jiān)測點位稀疏,不能很好的反應滑坡的整體形變趨勢。近年來發(fā)展的合成孔徑雷達可以對地表進行全天候、高精度、空間連續(xù)的監(jiān)測,恰好可以彌補傳統(tǒng)監(jiān)測手段的不足。本文以長江三峽庫區(qū)樹坪滑坡為監(jiān)測對象,應用差分合成孔徑雷達干涉測量技術(D-InSAR)和偏移量跟蹤技術(Offset tracking),提取了樹坪滑坡全年的形變場。同時對D-InSAR技術中存在的大氣相位去除問題,提出基于最小二乘的大氣相位模擬算法。最后,利用GPS測量數據驗證InSAR技術得出的樹坪滑坡形變結果的精度。本文主要成果和結論如下：(1)利用10景TerraSAR-X降軌3m分辨率條帶模式數據,采用常規(guī)D-InSAR技術獲取了2012年1-3月份和12月份共8個圖像對的樹坪滑坡形變場。分析得出,D-InSAR技術可以精確提取處于緩慢變形階段的滑坡體形變場,在此時間段內,樹坪滑坡體的最大形變速率為1cm/月。(2)利用3景TerraSAR-X降軌1m精細模式數據,采用Offset tracking技術獲取了2012年4-11月份共兩個像對的樹坪滑坡形變場。得出樹坪滑坡體在突變階段最大形變速率達到了15cm/月。(3)改進了常規(guī)D-InSAR中大氣相位去除算法。基于最小二乘法,提取穩(wěn)定區(qū)域的大氣延遲相位與相應的高程值進行二次多項式曲線擬合,利用擬合的多項式模擬出形變區(qū)的大氣延遲,并去除,得到了更加準確的滑坡形變場。(4)利用地面實測數據和已有資料,定性和定量分析了D-InSAR和Offset tracking技術的精度。結果表明,樹坪滑坡在整體向北移動的同時,在其上面又發(fā)育了兩個形變量級較大的小型局部滑坡。在與地面實測數據的對比中認為：D-InSAR技術的監(jiān)測精度在1cm之內,Offset tracking的精度為5-10cm。(5)分析了兩種提取方法的適用性和優(yōu)劣勢。D-InSAR技術具有亞cm級觀測精度,且對地形變化非常敏感,可以提取緩慢變形階段的滑坡形變場,但是其要求兩景影像需要具有很好的相干性,因此對于失相干嚴重的區(qū)域則無法使用。Offset tracking技術基于影像的強度信息,因此對圖像對的相干性要求很低,可以很好的與D-InSAR技術互補。但是,Offset tracking技術的提取結果精度有限,并且噪聲的干擾很嚴重,導致形變結果誤差較大。
【關鍵詞】：樹坪滑坡 D-InSAR Offset tracking 形變場 大氣相位
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P642.22;P204
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 選題目的和意義10-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)滑坡形變調查與監(jiān)測手段11-12
• 1.2.2 InSAR技術監(jiān)測滑坡形變12-13
• 1.3 滑坡形變InSAR監(jiān)測國內外研究現(xiàn)狀與趨勢13-16
• 1.3.1 常規(guī)D-InSAR滑坡形變監(jiān)測研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 Offset tracking滑坡形變監(jiān)測研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文組織結構和技術路線16-18
• 第2章 合成孔徑雷達SAR形變測量18-30
• 2.1 雷達衛(wèi)星平臺18-20
• 2.1.1 星載雷達衛(wèi)星概況18-19
• 2.1.2 SAR基礎簡介19-20
• 2.2 合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)20-26
• 2.2.1 InSAR的基本原理20-24
• 2.2.2 差分干涉形變測量(D-InSAR)的原理24-26
• 2.2.3 常規(guī)差分干涉SAR形變監(jiān)測的適用范圍和優(yōu)缺點26
• 2.3 Offset tracking形變監(jiān)測26-30
• 2.3.1 Offset tracking基本原理26-28
• 2.3.2 Offset tracking適用范圍和誤差因素分析28-30
• 第3章 研究區(qū)概況及數據源30-38
• 3.1 樹坪滑坡概況30-32
• 3.1.1 地理位置30-31
• 3.1.2 地質構造及滑坡形成原因31-32
• 3.1.3 氣候及環(huán)境特點32
• 3.2 數據源32-38
• 3.2.1 SAR數據獲取33-34
• 3.2.2 DEM數據獲取34-35
• 3.2.3 地面實測GPS數據35-36
• 3.2.4 水位信息36-37
• 3.2.5 降雨信息37-38
• 第4章 樹坪滑坡形變場的提取及分析38-50
• 4.1 D-InSAR技術提取樹坪滑坡形變場38-46
• 4.1.1 數據選取及數據處理38-43
• 4.1.2 存在的問題及解決辦法43-46
• 4.1.3 處理結果及定性分析46
• 4.2 Offset tracking技術提取樹坪滑坡形變場46-50
• 4.2.1 數據選取及數據處理47-48
• 4.2.2 處理結果及定性分析48-50
• 第5章 D-InSAR與Offset tracking技術提取滑坡形變場的精度評定50-60
• 5.1 地面實測數據三維分量轉為LOS形變分量50-51
• 5.1.1 三維分量轉換原理50-51
• 5.1.2 地面實測LOS形變結果51
• 5.2 常規(guī)D-InSAR監(jiān)測成果及精度分析51-56
• 5.2.1 提取D-InSAR監(jiān)測形變量51-54
• 5.2.2 D-InSAR技術精度分析54-56
• 5.3 Offset tracking技術監(jiān)測成果及精度分析56-58
• 5.3.1 提取Offset tracking監(jiān)測形變量56-57
• 5.3.2 Offset tracking技術精度分析57-58
• 5.4 樹坪滑坡形變場穩(wěn)定性評價58-60
• 第6章 總結和展望60-62
• 6.1 研究取得的成果與存在的問題60-61
• 6.1.1 取得的成果60-61
• 6.1.2 存在的問題61
• 6.2 未來工作的展望61-62
• 致謝62-63
• 特別致謝63-64
• 參考文獻64-67

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 李曼;夏耶;葛大慶;張玲;范景輝;王艷;;基于精細DEM的InSAR大氣相位改正試驗研究[J];國土資源遙感;2013年02期

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5 謝謨文;王增福;胡Z

本文編號：431371