D-InSAR技术在城市地面沉降监测中的应用研究 ——以济南市为例

论文摘要

合成孔径雷达干涉测量是近几年迅速发展起来的微波遥感技术,具有高分辨率、全天时、全天候、大区域等突出优势。差分干涉雷达技术是在雷达干涉测量技术基础上发展起来的迄今为止独一无二的高精度形变监测遥感手段,探测精度可以达到毫米级,已在研究地震变形,火山运动,冰川漂移,山体滑坡,地面沉降等方面表现出良好的应用前景。城市地面沉降是由于自然因素和人为因素作用下形成的地表垂直向变形现象,由于其分布广,变化过程不易觉察,现已成为国内外研究的重点。D-InSAR技术凭借其优势已经成功应用在城市的地面沉降监测中。本文介绍了干涉合成孔径雷达技术的相关原理,并着重分析了差分干涉测量的整个处理流程,针对山东省济南市的地形特点,利用欧洲空间局ENVISAT ASAR雷达数据,获取了SAR影像的干涉条纹并结合SRTM DEM数据,采用两轨差分干涉测量方法得到实验区域的地面沉降数据,精度达到厘米级甚至毫米级。验证了D-InSAR技术可以成功应用于城市地面沉降的监测,为预防地面沉降的危害提供了研究依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文研究的目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文的结构内容
• 2 合成孔径雷达干涉测量的基础理论
• 2.1 SAR 系统原理综述
• 2.2 InSAR 相关原理
• 2.2.1 InSAR 的工作方式
• 2.2.2 InSAR 提取 DEM 的原理
• 2.3 D-InSAR 测量原理
• 2.3.1 D-InSAR 差分干涉测量原理概述
• 2.3.2 两轨差分法
• 2.3.3 三轨差分法
• 2.3.4 四轨差分法
• 2.4 相关误差分析
• 2.4.1 误差源概述
• 2.4.2 大气误差的相关分析
• 3 雷达影像差分干涉处理流程
• 3.1 雷达处理软件介绍
• 3.2 两轨法差分干涉处理流程分析
• 3.2.1 选取影像的基本原则
• 3.2.2 干涉影像配准依据
• 3.2.3 干涉图生成及相关信息
• 3.2.4 基线估计方法
• 3.2.5 去除平地效应方法
• 3.2.6 相干系数及退相干方法
• 3.2.7 差分处理
• 4 实验处理过程及结果分析
• 4.1 实验区域地理及自然情况
• 4.2 数据处理过程
• 4.2.1 实验数据的选取
• 4.2.2 多视处理
• 4.2.3 影像的配准
• 4.2.4 生成干涉图
• 4.2.5 去除平地效应
• 4.2.6 相干图
• 4.2.7 实验结果及分析
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文
• 致谢
• 参考文献