地面干涉雷达IBIS-L红石岩堰塞湖边坡监测研究

发布时间：2017-07-05 00:18

  本文关键词：地面干涉雷达IBIS-L红石岩堰塞湖边坡监测研究

  更多相关文章： 边坡监测 IBIS-L 影像质量分析 堰塞湖 热性噪比(TSNR) 配准

【摘要】：云南省鲁甸县地震后形成具有安全隐患的堰塞湖。堰塞湖右岸边坡坡度为70°-90°,在震后一段时间内岩体仍然处于较为活跃的状态,常规测量方法如全站仪、水准仪等无法在特定区域布设仪器监测。地基干涉雷达IBIS-L作为一种新型的变形监测仪器,它不需要与监测目标区域有直接接触,受云雾阴雨等气象条件、恶劣环境的影响较小。与传统的变形监测方法相比,它能全天候全天时的进行自动化连续监测,不仅能够根据目标特点选择较为方便的短时间基线,为监测目标区域建立特定的几何场景,在短时间内获取监测区域整体变形状态和趋势,还具有高分辨率和高精度的特点。由于地震后监测区域时常降雨,温度、湿度等气象参数变化剧烈,为减弱空间相位缠绕的影响,本次研究用地基干涉雷达IBIS-L对堰塞体右岸边坡采取连续监测模式进行数据采集,测定划分裸露新岩体活动频繁区域。文中对IBIS-L系统采集的红石岩堰塞湖右岸边坡数据进行了分析。选取了Kaiser-Bessel窗函数分别对距离向和方位向采样数据进行了聚焦处理,获得了较好的聚焦结果；根据热信噪比(TSNR)、估计信噪比(ESNR)、时间和空间相干系数、相位稳定性等能够直接表征观测相位稳定程度的参数,对获取的GB-SAR影像质量进行了分析评价,雷达发射的Ku波段电磁波反射稳定,反射效果好,监测点反射稳定,IBIS-L系统在此次数据采集中获取的影像质量较好。数据经过处理后生成干涉图并进行配准、相位解缠和环境改正,根据热性噪比、估计信噪比等参数选择高质量的连续观测时段进行整体变形分析,并在研究区域选取了9个具有代表性的点进行了变形趋势分析,计算出这9个点在监测时段内的位移量均在士4mm之间,判定了边坡的稳定性。利用同一边坡相同时段内采集3NSS数据与IBIS-L系统数据对比分析,验证了IBIS-L在此研究区进行边坡监测的准确性,为其它地区地震后边坡监测研究提供了参考。
【关键词】：边坡监测 IBIS-L 影像质量分析 堰塞湖 热性噪比(TSNR) 配准
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P225.2;P642.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪言10-18
• 1.1 论文研究背景及意义10-12
• 1.1.1 论文研究背景10
• 1.1.2 论文研究的意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 国外研究现状12-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.3 论文研究思路与技术路线14-18
• 1.3.1 论文研究思路14
• 1.3.2 论文技术路线14-18
• 第二章 地基合成孔径雷达干涉测量原理及IBIS-L系统介绍18-28
• 2.1 成像雷达18-21
• 2.1.1 距离分辨率19-20
• 2.1.2 方位分辨率20-21
• 2.2 GB-SAR关键技术21-24
• 2.2.1 步进频率连续波（SF-CW)技术21-23
• 2.2.2 合成孔径(SAR)技术23-24
• 2.2.3 干涉测量技术24
• 2.3 相干性24-25
• 2.4 IBIS-L系统介绍25-28
• 第三章 数据处理关键技术28-40
• 3.1 数据处理流程28-33
• 3.1.1 数据采集28
• 3.1.2 聚焦28-29
• 3.1.3 配准29
• 3.1.4 干涉图生成和相位噪声滤波29-31
• 3.1.5 相位解缠31
• 3.1.6 环境改正31-32
• 3.1.7 长时间跨度变形趋势分析32-33
• 3.2 配准33-34
• 3.2.1 控制点选择33-34
• 3.2.2 几何变换模型34
• 3.3 相位解缠34-37
• 3.4 影像质量分析37-40
• 3.4.1 GB-SAR图像质量的性能指标37-38
• 3.4.2 相位稳定程度评判指标38-40
• 第四章 红石岩堰塞湖边坡监测数据处理分析40-61
• 4.1 研究区概况40-43
• 4.1.1 红石岩堰塞湖40-41
• 4.1.2 堰塞湖边坡41-42
• 4.1.3 研究区GB-SAR数据42-43
• 4.2 聚焦处理43-45
• 4.3 影像质量分析45-48
• 4.4 配准48-51
• 4.4.1 设置地面控制点(Ground Control Points,GCP)48-49
• 4.4.2 影像配准49-51
• 4.5 高质量连续观测时段选取51-53
• 4.6 干涉后形变计算53-55
• 4.7 相位解缠55-57
• 4.8 连续监测变形分析57-58
• 4.9 IBIS-L数据与GNSS数据对比分析58-61
• 第五章 总结与展望61-64
• 5.1 总结61-62
• 5.2 展望62-64
• 致谢64-66
• 参考文献66-70
• 附录A 攻读硕士期间发表论文目录70

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本文编号：519882