本文關(guān)鍵詞：多平臺時序InSAR技術(shù)的地表形變聯(lián)合監(jiān)測方法研究

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【摘要】：隨著越來越多的搭載SAR傳感器衛(wèi)星的升空以及對地觀測時間的不斷累積,不同傳感器、不同波段以及不同成像幾何(也就是不同平臺)的SAR數(shù)據(jù)也越來越多,由于它們在分辨率、地物散射特性、獲取時間等方面的不同,使得各平臺SAR數(shù)據(jù)之間在地表形變監(jiān)測時具有一種“互補”的特點。然而現(xiàn)有InSAR技術(shù)研究中,利用不同平臺SAR數(shù)據(jù)進行地表形變聯(lián)合監(jiān)測的研究還相對較少。為充分挖掘多平臺SAR數(shù)據(jù)在地表形變監(jiān)測中的潛力,發(fā)揮多平臺SAR數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,本文基于MTInSAR技術(shù)(多時序InSAR技術(shù))對利用多平臺SAR數(shù)據(jù)聯(lián)合監(jiān)測地表形變的方法進行了研究。并將其應(yīng)用到滄州地區(qū),對該區(qū)域的地表沉降現(xiàn)象進行了監(jiān)測和分析。主要研究成果和結(jié)論如下:(1)對InSAR及DInSAR原理進行了簡單介紹,在此基礎(chǔ)上引出和概括了兩種MTInSAR技術(shù)——PS技術(shù)和SBAS技術(shù);(2)提出了利用多平臺SAR數(shù)據(jù)、基于無水平形變假設(shè)的地表形變聯(lián)合監(jiān)測方法(聯(lián)合監(jiān)測方法I)。該方法主要利用MTInSAR技術(shù)監(jiān)測結(jié)果和“同名點對”搜索與融合方法來進行基于多平臺SAR數(shù)據(jù)的地表豎直形變聯(lián)合監(jiān)測,聯(lián)合監(jiān)測結(jié)果與單一平臺SAR數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)果相比具有監(jiān)測頻率高(時間分辨率高)、監(jiān)測點密度大(空間分辨率高)和噪聲點少的優(yōu)勢,更有利于非線性(時間維度)或非均勻(空間維度)地表形變的監(jiān)測和反演;(3)研究了利用多平臺SAR數(shù)據(jù)、基于水平形變速率不變假設(shè)的地表形變聯(lián)合監(jiān)測方法(聯(lián)合監(jiān)測方法II)。該方法首先利用MTInSAR技術(shù)得到各平臺SAR數(shù)據(jù)形變監(jiān)測結(jié)果,而后基于“同名點對”搜索和加權(quán)最小二乘方法來反演研究區(qū)水平形變速率(各監(jiān)測點水平形變速率相同)和豎直形變速率。該聯(lián)合監(jiān)測方法較單一平臺SAR數(shù)據(jù)監(jiān)測方法,具有能夠反演地表三維或“偽三維”形變速率的優(yōu)勢;(4)研究與改進了利用多平臺SAR數(shù)據(jù)、基于小基線技術(shù)和正則化方法的地表形變聯(lián)合監(jiān)測方法(聯(lián)合監(jiān)測方法III)。將觀測值權(quán)重引入到該方法中,并根據(jù)研究區(qū)地表形變的特點將正則化矩陣由原方法的單位對角矩陣擴展為一般矩陣,改進的方法能夠更好的考慮各差分干涉測量值的觀測質(zhì)量和研究區(qū)的地表形變特點。該聯(lián)合監(jiān)測方法可以得到地表形變二維或三維(由具體的數(shù)據(jù)情況決定)的時序監(jiān)測結(jié)果,具有能夠增加監(jiān)測頻率,反演多維地表形變的優(yōu)勢;(5)對本文研究的三種聯(lián)合監(jiān)測方法進行了總結(jié)和分析,得出以下結(jié)論和建議:(1)待監(jiān)測區(qū)域地表水平形變較小時,如地下水開采導(dǎo)致的地表形變,建議使用聯(lián)合監(jiān)測方法I進行形變監(jiān)測;(2)無法確定待監(jiān)測區(qū)域地表水平形變大小且待監(jiān)測區(qū)域范圍較小時,建議使用聯(lián)合監(jiān)測方法II進行形變監(jiān)測;(3)待監(jiān)測區(qū)域SAR數(shù)據(jù)豐富(3種及以上平臺SAR數(shù)據(jù))時,建議使用聯(lián)合監(jiān)測方法III進行形變監(jiān)測;(6)利用基于多平臺SAR數(shù)據(jù)的地表形變時序InSAR技術(shù)聯(lián)合監(jiān)測方法對滄州地區(qū)地表形變進行了監(jiān)測,對地表整體沉降情況和重點對象(包括重點區(qū)域和構(gòu)建筑物)沉降特點進行了分析。結(jié)果表明:(1)研究區(qū)沉降中心分別位于滄州市區(qū)西北面青縣和東南面滄縣,滄州市區(qū)沉降現(xiàn)象不顯著。研究區(qū)域在監(jiān)測期間,以-10至-20 mm/yr量級的平均沉降速率和-40至-160 mm的最大累積沉降量為主,都占監(jiān)測區(qū)域總監(jiān)測點的78%;(2)研究區(qū)南北四個沉降中心(譚缺屯村、叩莊村、大馬莊村和黃官屯村)年均沉降量均達(dá)到-55 mm/yr,且都位于非城市區(qū)域。沉降中心的地表沉降表現(xiàn)出明顯的非線性特性,引起沉降變緩及停止的主要因素為降水量大小和地下水埋深;(3)研究區(qū)南、北兩大主要沉降區(qū)域均位于水系較發(fā)達(dá)區(qū)域,滄州市區(qū)累積沉降量值在空間上呈現(xiàn)出由外向里不斷減小的特點。
【關(guān)鍵詞】：地表形變監(jiān)測 InSAR技術(shù) 多平臺SAR數(shù)據(jù) 滄州地區(qū) 地下水抽取
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P227
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-18
• 主要變量注釋表18-20
• 1 緒論20-30
• 1.1 選題背景與研究意義20-21
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-28
• 1.3 主要研究內(nèi)容28
• 1.4 技術(shù)路線與論文組織結(jié)構(gòu)28-30
• 2 In SAR技術(shù)理論基礎(chǔ)30-42
• 2.1 InSAR及DInSAR技術(shù)原理簡介30-37
• 2.2 時序InSAR技術(shù)原理簡介37-41
• 2.3 小結(jié)41-42
• 3 基于多平臺SAR數(shù)據(jù)的地表形變聯(lián)合監(jiān)測方法42-78
• 3.1 利用多平臺SAR數(shù)據(jù)聯(lián)合監(jiān)測地表形變的基礎(chǔ)42-44
• 3.2 基于無水平形變假設(shè)及多平臺SAR數(shù)據(jù)的聯(lián)合監(jiān)測技術(shù)與方法——聯(lián)合監(jiān)測方法I44-57
• 3.3 基于水平形變不變假設(shè)及多平臺SAR數(shù)據(jù)的聯(lián)合監(jiān)測技術(shù)與方法——聯(lián)合監(jiān)測方法II57-61
• 3.4 基于小基線技術(shù)和正則化方法的多平臺InSAR聯(lián)合監(jiān)測技術(shù)與方法——聯(lián)合監(jiān)測方法III61-76
• 3.5 小結(jié)76-78
• 4 基于多平臺SAR數(shù)據(jù)的滄州地表沉降監(jiān)測及分析78-91
• 4.1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備78-81
• 4.2 研究區(qū)地表沉降監(jiān)測及分析81-90
• 4.3 小結(jié)90-91
• 5 結(jié)論與展望91-93
• 5.1 研究成果和結(jié)論91-92
• 5.2 問題與展望92-93
• 參考文獻(xiàn)93-100
• 作者簡歷100-102
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集102

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 葛大慶;王艷;范景輝;劉圣偉;郭小方;王毅;;地表形變D-InSAR監(jiān)測方法及關(guān)鍵問題分析[J];國土資源遙感;2007年04期

2 葛大慶;郭小方;王毅;王艷;劉圣偉;;基于序列差分干涉紋圖的地表形變速率提取[J];國土資源遙感;2007年01期

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本文編號：777187