基于D-InSAR技术的鲜水河地区地表形变监测研究
本文关键词:基于D-InSAR技术的鲜水河地区地表形变监测研究 出处:《北京交通大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:合成孔径雷达干涉测量InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术是21世纪初新兴的空间对地观测卫星遥感技术,能够获取高精度地表形变信息,其具有大范围、低成本、高精度、不受昼夜和天气影响的优势,而且InSAR技术在监测地表形变时,无需设置地面监测网,能够监测到人力难以到达的区域。理论上InSAR技术在地表形变监测上能够达到毫米甚至更高量级的精度,因此,InSAR技术成为目前监测微小地表形变、地形测绘的重要手段。目前,InSAR技术地表形变监测的主流方法有D-InSAR (Differential InSAR,差分干涉测量)PS-InSAR (Permanent Scatterers InSAR,永久散射体差分干涉测量)、SBAS-InSAR (Small Baseline Subset InSAR,小基线子集差分干涉测量)三种。这三种方法各有优缺点,各自适合在不同的条件下使用。本文是基于InSAR、D-InSAR及永久散射体PS-InSAR理论分析的基础上,应用ENVISAT卫星搭载的ASAR传感器观测获得的2003年7月15日至2010年8月17日间鲜水河地区20景SAR影像数据,进行了鲜水河活动断裂带八美地区附近的地表形变监测研究。研究主要应用了三轨法D-InSAR技术对研究区域内2010年6月8日至2010年8月17日间的地表形变值进行了提取分析,并将其与GPS监测数据进行了对比分析,分析结果显示两者的监测结果基本一致。本文详细研究了D-InSAR数据处理过程中的各步算法,着重对比分析了Adaptive Window滤波、Boxcar滤波、Goldstein滤波和基于方差改进的Goldstein四种滤波方法。其中,试验处理和研究分析表明基于方差改进的Goldstein滤波方法对干涉图进行滤波的滤波效果明显好于其他三种滤波方法。文中进一步应用了PS-InSAR技术对研究区2003年7月15日至2010年8月17日期间的地表形变速率进行了研究,并将其与GPS监测数据进行了对比分析,得到了与GPS监测数据基本一致的监测结论。研究结果表明了InSAR技术监测用于地表形变的可靠性和精确性。本论文还对PS-InSAR提取的地表形变信息进行了构造运动解译。这些研究成果为区域内的构造运动研究和形变灾害的监测、预警与防治工作提供了精准的数据支撑和可靠的方法手段。
[Abstract]:Synthetic Aperture Radar Interferometric Synthetic Aperture Radar). In 21th century, space observation satellite remote sensing technology is emerging. It has the advantages of large range, low cost, high precision, not affected by day and night and weather, and InSAR technology does not need to set up ground monitoring network when monitoring surface deformation. In theory, InSAR technology can achieve millimeter or higher precision in surface deformation monitoring, therefore. InSAR technology has become an important means of monitoring small surface deformation and topographic mapping. D-InSAR differential InSAR is the main method of surface deformation monitoring in InSAR technology. Differential interferometry PS-InSAR permanent Scatterers InSAR, permanent scatterer differential interferometry). There are three kinds of SBAS-InSAR small Baseline Subset (small baseline subset differential interferometry). Each of the three methods has its own advantages and disadvantages. Each is suitable for use under different conditions. This paper is based on the theoretical analysis of Insar-D-InSAR and permanent scatterer PS-InSAR. From July 15th 2003 to August 17th 2010, 20 SAR images of Xianshuihe area were obtained by using ASAR sensor carried by ENVISAT satellite. The monitoring of surface deformation near the Bamei area of Xianshuihe active fault zone was studied. The three-track D-InSAR technique was applied to the study area from June 8th 2010 to August 1st 2010. In 7th, the surface deformation values were extracted and analyzed. It is compared with the GPS monitoring data, and the results show that the monitoring results are basically the same. In this paper, the algorithm of D-InSAR data processing is studied in detail. The Adaptive Window filter and Boxcar filter are compared and analyzed. Goldstein filtering and Goldstein filtering methods based on variance improvement. Experimental processing and research analysis show that the filtering effect of the improved variance Goldstein filtering method for interferogram is better than that of the other three filtering methods. PS-In is further applied in this paper. The rate of surface deformation during the period from July 15th 2003 to August 17th 2010 in the study area was studied by SAR technique. It is compared with GPS monitoring data. The results show that the InSAR technique is reliable and accurate in monitoring the surface deformation of the earth's surface. In this paper, the surface of the earth's surface extracted by PS-InSAR is also studied. The deformation information is interpreted and interpreted. These results are the study of tectonic movement and the monitoring of deformation disasters in the region. Early warning and prevention provide accurate data support and reliable methods.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P237
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本文编号:1366267
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