隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加速和交通基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,城市地面沉降問題日益突出,作為一種嚴(yán)重的城市地質(zhì)災(zāi)害,需要對(duì)城市地面沉降監(jiān)測和防治進(jìn)行更加深入的研究。城市公路是關(guān)系到城市化發(fā)展和居民生活的重要基礎(chǔ)設(shè)施,公路及其周邊的地表沉降會(huì)威脅到公路的安全運(yùn)營,并對(duì)居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成影響,因此,利用各種監(jiān)測手段對(duì)道路地表形變進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測,可以對(duì)城市道路沉降災(zāi)害的發(fā)生起到預(yù)防作用。近年來多個(gè)國家和地區(qū)都在發(fā)展合成孔徑雷達(dá)（SAR）衛(wèi)星計(jì)劃,時(shí)間序列合成孔徑雷達(dá)干涉技術(shù)也受到廣泛關(guān)注,并成為地表形變監(jiān)測的有力工具之一,以永久散射體干涉（PS-InSAR）技術(shù)為代表的時(shí)間序列InSAR技術(shù)不僅可以有效緩解大氣效應(yīng)對(duì)干涉監(jiān)測結(jié)果的影響,而且具有全天時(shí)、全天候、大范圍、高精度以及低成本的優(yōu)勢,在城市道路形變監(jiān)測和地面沉降預(yù)防中,得到了廣泛研究與應(yīng)用。成都是中國西南地區(qū)的中心城市,近年來成都市的發(fā)展增加了對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的需要,因此利用各種手段,監(jiān)測成都市主要道路形變情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)沉降路段,對(duì)保障道路安全運(yùn)營具有現(xiàn)實(shí)意義。本文利用了歐洲航天局（ESA）的C波段Sentinel-1數(shù)據(jù)和PS-InSAR技術(shù)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SAR系統(tǒng)的側(cè)視成像幾何技術(shù)基本原理

第二章合成孔徑雷達(dá)干涉基礎(chǔ)13軌道干涉為例來分析InSAR技術(shù)的基本原理，其幾何原理如圖2-2所示[57]。圖2-2InSAR測量幾何原理示意圖在圖2-2中，H是SAR衛(wèi)星第一次對(duì)目標(biāo)區(qū)域成像時(shí)的飛行高度可通過衛(wèi)星軌道信息獲得，P是地面目標(biāo)觀測點(diǎn)，h為該觀測點(diǎn)的高程，O代表地球的球心，1S和2S代表了兩次衛(wèi)星經(jīng)過目標(biāo)區(qū)域并成像時(shí)天線的相對(duì)位置，可由過境衛(wèi)星的軌道參數(shù)來獲取，B為兩次通過時(shí)的衛(wèi)星天線的軌道距離稱為空間基線，令空間基線B與水平方向的夾角為，兩次觀測到目標(biāo)觀測點(diǎn)的斜距分別為1R和2R，過境衛(wèi)星兩次對(duì)目標(biāo)點(diǎn)P發(fā)射電磁波并接受回波信號(hào)，1c為主影像信號(hào)，2c為輔影像信號(hào)，可分別表示為式(2-1)的復(fù)數(shù)形式：121122,iicAecAe(2-1)兩次成像的回波信號(hào)是具有高度相干性的，通過對(duì)主影像和輔影像進(jìn)行配準(zhǔn)處理然后共軛相乘可以得到干涉圖，已知共軛相乘意味著相位相減[58]，即可得到對(duì)應(yīng)觀測目標(biāo)像素點(diǎn)的相位差值，它與兩次信號(hào)的傳播路徑差值有關(guān)，假設(shè)兩次成像期間目標(biāo)的散射特性未發(fā)生改變可得式(2-2):12124(RR)(2-2)式(2-2)得到的相位差是真實(shí)干涉相位在[,]上的主值，只有經(jīng)過位解纏

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖2-3干涉相位隨高程變化示意圖2.3DInSAR技術(shù)基本原理DInSAR技術(shù)監(jiān)測地表形變的基本思想是利用覆蓋目標(biāo)區(qū)域的兩幅或多幅形變發(fā)生前后遙感影像做差分干涉處理，利用差分干涉圖中的干涉相位信息來提取目標(biāo)區(qū)域監(jiān)測時(shí)間范圍內(nèi)發(fā)生的地表形變情況。通過上節(jié)推導(dǎo)可知干涉相位是雷達(dá)天線與地面監(jiān)測目標(biāo)斜距差值的函數(shù)，若DInSAR監(jiān)測期間目標(biāo)區(qū)域地表發(fā)生了形變，衛(wèi)星幾次成像的位置不同，并且考慮微波傳輸過程中會(huì)受到大氣延遲效應(yīng)的影響，可認(rèn)為式(2-2)表示的重復(fù)軌道干涉相位主要由式(2-16)中的幾個(gè)相位分量綜合貢獻(xiàn)組成的，通過對(duì)各個(gè)相位貢獻(xiàn)分量的分析和求解可以反演出形變信息[63]。=flattopodefatmnoise(2-16)式(2-16)中flat代表地球橢球參考面造成的相位變化分量，稱為參考面相位或者平地相位；topo代表地表高程變化造成的相位變化分量，稱為地形相位；def是由成像期間地表發(fā)生的沿著LOS方向的形變引起的相位變化分量，稱為形變相位；atm代表大氣效應(yīng)相位也叫大氣延遲相位；noise是指成像時(shí)系統(tǒng)熱噪聲引起的相位差值。在DInSAR技術(shù)流程中必須將形變相位def以外的相位分量通過技術(shù)手段予以剔除，然后根據(jù)地表形變相位分量來反演出研究區(qū)域的地表形變信息。對(duì)于參考面相位flat，該相位分量由所采用的地面參考基準(zhǔn)面所造成，DInSA測量經(jīng)常采用的大地參考基準(zhǔn)面為WGS-84橢球面，可由其幾何關(guān)系推導(dǎo)出表達(dá)式為[64]：44sin()flatBB∥(2-17)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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