星云湖地区地表形变的InSAR探测技术应用研究

发布时间：2017-12-25 01:35

  本文关键词：星云湖地区地表形变的InSAR探测技术应用研究　出处：《昆明理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 地表形变 D-InSAR 时序InSAR 星云湖

【摘要】：合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术诞生至今已有40年的时间,经过其不断地发展,已在地表信息监测方面发挥着越来越重要的作用。起初的InSAR技术主要用于获取地表高程信息,经过近20年的发展过程,InSAR技术进入另一个发展阶段,即合成孔径差分干涉测量(D-InSAR)技术阶段。D-InSAR是一种全天时、全天候、主动微波遥感地表形变监测技术。可以用来大面积监测地表形变,尤其是对于地震、地下开采以及滑坡等引起的突发地表形变的监测效果良好,而且它可以弥补传统监测地表形变方法的一些缺陷,比如:监测范围小、过分依赖人工作业、自然条件恶劣的地区无法布设监测点等,因此,D-InSAR技术在地表形变监测方面的应用得到迅速发展。但是同时在长期地面缓慢形变监测方面却逐渐显现出一些不足之处,间隔时间太长的数据进行D-InSAR处理面临着时间、空间失相干和受大气干扰的问题,在这种情况下,时序InSAR应运而生。时序InSAR中的SBAS-InSAR(小基线集InSAR)基于一系列时间序列数据,根据空间和时间基线阈值进行分组,在每个小基线集内进行差分干涉,再通过最小二乘方法或者奇异值分解法解算出该段时间里的总形变。SBAS-InSAR技术有效地解决了 D-InSAR技术面临的空间、时间失相干和大气干扰问题,在地表缓慢形变监测方面应用广泛。云南省境内断裂带广泛分布,是我国地震灾害频发的省市之一。位于玉溪市江川县的星云湖是由小江断裂带发育而来的断陷湖泊,近年来没有发生过大的地震,但是小江断裂带一直处于缓慢活动中。利用SBAS-InSAR技术对星云湖周边地区缓慢地表形变进行监测,对于该地区的安全具有重要意义。本文主要工作及成果有:1)通过对不同滤波方法和不同解缠方法进行试验,比较其结果,本文认为试验区最合适的滤波方法是Goldstein,最合适的解缠方法是minimum Cost Flow。2)SBAS-InSAR技术在应用时对地表覆盖情况要求较高,开始以0.35的相干性系数进行试验,发现结果中只得到住宅区的形变信息,将相干性系数调整为0.1,结果中仍旧没有得到植被覆盖地区的形变信息,相比之下,D-InSAR技术对地表覆盖情况要求较低。3)SBAS-InSAR技术可以有效克服DEM引入的误差。雷达得到的数据在水体区域呈黑色,无有效值,试验中用到90米分辨率的DEM,该DEM数据在水体部分有一些误差值,但是经过一系列的处理,结果中并没有引入水域误差,形变结果中水体部分仍旧为黑色,无形变信息,但是D-InSAR会将DEM中水域误差引入最后形变结果中。4)通过对星云湖周边地区一年多时间序列上的地表形变监测,发现该地区大部分没有发生显著地表形变,在江城镇北边以及江川县靠近星云湖地方的河咀村、六家咀村、马料庄有地表沉降,沉降量为多集中在16至7毫米范围内,形变图与形变速率图显示形变总量与年形变速率具有良好的一致性。试验结果表明:时序InSAR中的SBAS-InAR技术虽然对地表覆盖条件要求较高,但是对缓慢地表形变监测效果良好,可以广泛应用于城镇集中住宅区的长期缓慢地表形变监测工作中,再加之数据更新速度快,相应处理软件趋于实用化,所以在SBAS-InSAR技术在监测缓慢地表形变方面的应用将会越来越成熟。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P237;P217

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本文编号：1330840