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InSAR变形监测方法与研究进展

发布时间:2020-02-03 01:00
【摘要】:变形监测是星载InSAR技术应用最为成熟的领域之一。本文首先介绍了InSAR变形监测的基本原理和卫星数据来源;然后对InSAR变形监测方法进行了系统性的分类,分析了D-InSAR、PSInSAR、SBAS-InSAR、DS-InSAR和MAI等方法的技术特点和适用范围;进而从应用的角度分析了InSAR技术在城市、矿山、地震、火山、基础设施、冰川、冻土和滑坡等领域的研究现状和不足之处;最后总结出InSAR变形监测在多维形变和低相干区测量、大气和轨道误差去除和精度评定等方面的前沿问题。
【图文】:

差分干涉测量,几何关系,相位


nt=φflat+φtopo+φdef+φatmo+φnoise(1)式中,φflat为平地相位;φtopo为地形相位,该相位可以用来恢复地形信息;φdef为地表形变引起的相位;φatmo为大气延迟相位;φnoise为观测噪声引起的相位。将平地相位、地形相位、噪声相位、大气相位去除,即可得到地表形变相位,这样的雷达干涉技术被称为雷达差分干涉技术(D-InSAR),文献[2]首次论证该项技术可用于探测厘米级的地表形变。其几何关系如图1所示。图1差分干涉测量几何关系Fig.1Geometricrelationofdifferentialinterferometry从图3中可以导出以下关系Δr=λ4πφdef(2)式中,Δr为所要求解的地面目标点的LOS向形变信息;λ为雷达波长。1.2SAR卫星的发展现状1978年,美国发射了L波段SEASAT卫星,在1981、1984年又相继发射了SIR-A和SIR-B卫星,为最初的研究提供了少量的星载数据。随后其他国家也相继研究并研发了不同波段的中低分辨率的SAR卫星。1991年7月、1995年4月欧洲空间局(ESA)相继发射了C波段ERS-1和ERS-2卫星,采用相同的轨道参数,组成串行飞行模式,为对地观测提供了大量的数据,极大地推动了InSAR技术的发展。1992年日本空间局发射了L波段JERS-1卫星,长波段的穿透力强,使其在InSAR监测中具有很强的优势,,但JERS-1卫星并不是专门针对干涉测量而设

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