基于SBAS-InSAR的高分辨率地面沉降监测技术研究

发布时间：2019-07-24 07:50

【摘要】：地面沉降是在自然和人为因素作用下造成的、难以补偿的一种环境和资源损失。自然因素包括地震、火山喷发、地壳升降、气候变化及土体自然固结等;人为自然因素是指开采地下流体、开采地下固体矿产及地表加荷等人类工程活动等。常规的地面沉降监测手段不但工作量大,耗费资金多,测量周期长,而且会由于随机误差而导致监测精度降低。D-In SAR技术具有大面积、高分辨率、全天候、全天时等优势,是一种很有潜力的形变监测手段,为地表形变监测以及灾害预测等提供了一种空间对地观测新途径,但是时间去相干因素、空间去相干因素、误差、大气相位和大气延迟等因素,往往会降低监测的精度,这制约着D-In SAR的应用。SBAS-In SAR这一技术由Berardino和Lanari等于2002年正式提出,它能够解决D-In SAR技术中的几何去相关问题,适合对非城市区域地表形变场的时间演化进行分析。本文介绍了差分干涉测量技术,阐述了In SAR高程测量和D-In SAR形变测量的基本原理,然后对误差来源和限制因素进行了分析,并在此的基础上详细介绍了SBAS-In SAR技术的原理和流程,进一步建立了SBAS-In SAR的空间差分相位模型,探讨了数据处理中的关键技术。SBAS-In SAR技术应用于地表的形变监测有其自身的独特优势,因为它即能有效地克服时间和空间失相干现象,且能在时间域上增加采样分辨率,相比其他时序分析方法,它还有对影像数量要求不高的优点。本次研究收集了雅加达地区2010年6月至2011年3月的12景Terra SAR-X高分辨率数据,对研究区进行了D-In SAR和SBAS-In SAR的技术处理和试验。得到了差分干涉图和时间序列上的形变值,又对离散分布的散点形变结果进行插值、形变等值线提取等处理,得到工作区的连续分布的形变场,且构建了形变场的三维沉降模型,对受关注的沉降中心进行了形变时间序列分析。基于高分Terra SAR-X数据,SBAS-In SAR技术能够掌握雅加达地面沉降的时空态势,为地面沉降防控提供支撑,工作中还发现,市区高层建筑的高程残余相位对地面沉降分析的影响较大,今后应寻求针对性解决方法。
【图文】：

合成孔径雷达成像示意图（单新建等，，2009）

交轨干涉几何示意图
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P642.26

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本文编号：2518496