基于地形三维信息的时序InSAR大气延迟估计及其应用于城市沉降监测
发布时间：2020-12-18 22:29
地表沉降是在自然或人为因素的影响下,地面表层土壤向下沉陷的一种地质现象。在城市区域,地表沉降发生较为缓慢,但其影响范围广、持续时间长,往往对城市经济发展和居民生活会产生长期的不利影响。雷达差分干涉测量具有监测范围广、效率高、精度高等优势,在沉降监测领域被广泛应用。在其基础上发展起来的时序In SAR技术不仅克服了DIn SAR时空失相干问题,还通过时空滤波缓解了大气延迟和噪声的影响。但是,时空滤波方法仅能缓解大气延迟中湍流延迟成分的影响,而大气垂直分层延迟具有较高的时间相关性,仅依靠滤波方法不能完全扣除时序In SAR中的大气延迟。本文以大气垂直分层延迟为研究对象,基于PS点地形三维信息对时序In SAR大气延迟建模估计。针对受干扰因素影响,大气延迟估计出现偏差的问题,引入基于重采样和高斯滤波的大气延迟优化估计方法,实现稳健可靠的大气垂直分层延迟估计。本论文主要工作如下:（1）在大气校正外部数据数量不足、质量不高的情况下,常规时序In SAR技术的滤波方法不能缓解大气延迟中垂直分层延迟的问题,基于PS点地形三维信息建模并估计大气垂直分层延迟。（2）针对干扰因素影响较大的情况下大气垂直分...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对流层垂直分层模型
布较集中的情况进行分析。基于 Sentinel-1A 影像的实验采用 200 m 的采样间隔，使用的高斯滤波窗口大小为 20，滤波器宽度 分别为 1000 m、2000 m、4000 m、8000 m。由 SRTM 获得的 30 m 分辨率的区域地形三维信息图如图 4-3 所示。结合图 4-3 可以看出，监测区域的绝大部分地形高在 600 m 以下，这是由于监测区域位于成都平原，地形高总体上呈西北至东南逐渐减小的趋势，地形起伏小，所以 PS 点地形高观测值绝大部分位于 470 m ~ 600 m 之间。在 65 幅干涉图解缠并扣除雷达侧视角误差后，其中三幅干涉图 PS 点相位地形高关系图如图 4-4 所示。图中，相位地形高关系图(a)、(b)、(c)所对应的干涉对时间分别为 2017 年 2 月 12 日-2017 年 9 月 4 日、2017 年 4 月 13 日-2017 年 5 月 7 日、2016 年12 月 14 日-2017 年 2 月 12 日。蓝色圆点代表 PS 点，其位置由该 PS 点的地形高和相位值决定，绿色直线代表观测值优化前模型的模拟结果，红色直线代表观测值优化后模型的模拟结?
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 36 页4-3 和图 4-5 可以看出，TerraSAR-X 影像监测区域覆盖范围更小，虽然实际地形高不变，但是监测区域内不同值的地形高分布更加均匀。图 4-5 TerraSAR-X 监测区域地形三维信息图同样地，对 42 幅干涉图解缠和去雷达侧视角误差后，挑选其中三种具有代表性的大气延迟估计结果，三幅干涉图 PS 点相位地形高关系如图 4-6 所示。图 4-6 中，图(a)
【参考文献】：
期刊论文
[1]InSAR变形监测方法与研究进展[J]. 朱建军,李志伟,胡俊. 测绘学报. 2017(10)
[2]监测城市基础设施健康的星载MT-InSAR方法介绍[J]. 林珲,马培峰,王伟玺. 测绘学报. 2017(10)
[3]InSAR大气误差改正及其在活动断层形变监测中的应用[J]. 姜宇,单新建,宋小刚,龚文瑜,王振杰. 地震学报. 2017(03)
[4]基于全球气象再分析资料的InSAR对流层延迟改正研究[J]. 唐伟,廖明生,张丽,张路. 地球物理学报. 2017 (02)
[5]京津冀地区1992—2014年三阶段地面沉降InSAR监测[J]. 张永红,吴宏安,康永辉. 测绘学报. 2016(09)
[6]CR-InSAR与PS-InSAR联合解算方法及在西秦岭断裂中段缓慢变形研究中的应用[J]. 徐小波,屈春燕,单新建,张桂芳,马超,庾露,孟秀军. 地球物理学报. 2016(08)
[7]IPTA方法在地面沉降监测中的应用[J]. 张海波,李宗春,许兵,郭风成. 测绘科学技术学报. 2016(02)
[8]MERIS水汽数据约束的时序InSAR非差分水汽反演研究[J]. 段梦,曹云梦,赵蓉,杨长江. 矿山测量. 2016(03)
[9]MODIS红外水汽校正及其在InSAR大气改正中的应用[J]. 常亮,郭立新,冯贵平. 大地测量与地球动力学. 2016(01)
[10]基于网络法时序InSAR大气误差校正方法研究[J]. 李永生,张景发,姜文亮,罗毅,王晓醉. 大地测量与地球动力学. 2015(01)
博士论文
[1]高分辨率相干散射体雷达干涉建模及形变信息提取方法[D]. 于冰.西南交通大学 2015
[2]基于多级网络化的多平台永久散射体雷达干涉建模与形变计算方法[D]. 张瑞.西南交通大学 2012
[3]差分干涉雷达测量技术中水汽延迟改正方法研究[D]. 杨成生.长安大学 2011
[4]永久散射体雷达差分干涉理论及在上海地面沉降监测中的应用[D]. 罗小军.西南交通大学 2007
[5]基于永久散射体雷达差分干涉探测区域地表形变的研究[D]. 陈强.西南交通大学 2006
本文编号：2924710
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
对流层垂直分层模型
布较集中的情况进行分析。基于 Sentinel-1A 影像的实验采用 200 m 的采样间隔，使用的高斯滤波窗口大小为 20，滤波器宽度 分别为 1000 m、2000 m、4000 m、8000 m。由 SRTM 获得的 30 m 分辨率的区域地形三维信息图如图 4-3 所示。结合图 4-3 可以看出，监测区域的绝大部分地形高在 600 m 以下，这是由于监测区域位于成都平原，地形高总体上呈西北至东南逐渐减小的趋势，地形起伏小，所以 PS 点地形高观测值绝大部分位于 470 m ~ 600 m 之间。在 65 幅干涉图解缠并扣除雷达侧视角误差后，其中三幅干涉图 PS 点相位地形高关系图如图 4-4 所示。图中，相位地形高关系图(a)、(b)、(c)所对应的干涉对时间分别为 2017 年 2 月 12 日-2017 年 9 月 4 日、2017 年 4 月 13 日-2017 年 5 月 7 日、2016 年12 月 14 日-2017 年 2 月 12 日。蓝色圆点代表 PS 点，其位置由该 PS 点的地形高和相位值决定，绿色直线代表观测值优化前模型的模拟结果，红色直线代表观测值优化后模型的模拟结?
西南交通大学硕士研究生学位论文 第 36 页4-3 和图 4-5 可以看出，TerraSAR-X 影像监测区域覆盖范围更小，虽然实际地形高不变，但是监测区域内不同值的地形高分布更加均匀。图 4-5 TerraSAR-X 监测区域地形三维信息图同样地，对 42 幅干涉图解缠和去雷达侧视角误差后，挑选其中三种具有代表性的大气延迟估计结果，三幅干涉图 PS 点相位地形高关系如图 4-6 所示。图 4-6 中，图(a)
【参考文献】：
期刊论文
[1]InSAR变形监测方法与研究进展[J]. 朱建军,李志伟,胡俊. 测绘学报. 2017(10)
[2]监测城市基础设施健康的星载MT-InSAR方法介绍[J]. 林珲,马培峰,王伟玺. 测绘学报. 2017(10)
[3]InSAR大气误差改正及其在活动断层形变监测中的应用[J]. 姜宇,单新建,宋小刚,龚文瑜,王振杰. 地震学报. 2017(03)
[4]基于全球气象再分析资料的InSAR对流层延迟改正研究[J]. 唐伟,廖明生,张丽,张路. 地球物理学报. 2017 (02)
[5]京津冀地区1992—2014年三阶段地面沉降InSAR监测[J]. 张永红,吴宏安,康永辉. 测绘学报. 2016(09)
[6]CR-InSAR与PS-InSAR联合解算方法及在西秦岭断裂中段缓慢变形研究中的应用[J]. 徐小波,屈春燕,单新建,张桂芳,马超,庾露,孟秀军. 地球物理学报. 2016(08)
[7]IPTA方法在地面沉降监测中的应用[J]. 张海波,李宗春,许兵,郭风成. 测绘科学技术学报. 2016(02)
[8]MERIS水汽数据约束的时序InSAR非差分水汽反演研究[J]. 段梦,曹云梦,赵蓉,杨长江. 矿山测量. 2016(03)
[9]MODIS红外水汽校正及其在InSAR大气改正中的应用[J]. 常亮,郭立新,冯贵平. 大地测量与地球动力学. 2016(01)
[10]基于网络法时序InSAR大气误差校正方法研究[J]. 李永生,张景发,姜文亮,罗毅,王晓醉. 大地测量与地球动力学. 2015(01)
博士论文
[1]高分辨率相干散射体雷达干涉建模及形变信息提取方法[D]. 于冰.西南交通大学 2015
[2]基于多级网络化的多平台永久散射体雷达干涉建模与形变计算方法[D]. 张瑞.西南交通大学 2012
[3]差分干涉雷达测量技术中水汽延迟改正方法研究[D]. 杨成生.长安大学 2011
[4]永久散射体雷达差分干涉理论及在上海地面沉降监测中的应用[D]. 罗小军.西南交通大学 2007
[5]基于永久散射体雷达差分干涉探测区域地表形变的研究[D]. 陈强.西南交通大学 2006
本文编号：2924710
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