D—InSAR技术在地震滑坡监测中的应用

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insar专业在具体研究中的重要作用

insar专业在具体研究中的重要作用

insar专业在具体研究中的重要作用InSAR(干涉合成孔径雷达)是一种利用合成孔径雷达(SAR)数据进行地质和环境研究的技术。

它通过测量雷达信号的相位差异来探测地表的形变。

InSAR技术在地震与地质灾害监测、地表沉降、地下水资源管理、地壳运动、岩石稳定性评估以及冰川动态等领域中发挥着重要的作用。

首先,InSAR技术在地震与地质灾害监测方面具有重要作用。

地震是地球表面地壳释放的能量,会导致地表的形变和运动。

利用InSAR技术可以实时监测地震后地表的变形情况,从而提供关于地震的震源参数、滑动断层的运动特征、震后沉降以及地壳运动情况的重要信息。

此外,InSAR技术还可以用于监测地质灾害,如滑坡、火山喷发、地表沉降等。

通过对地表形变的测量和分析,可以提前发现和预警地质灾害,从而减少损失和保护人的生命安全。

其次,InSAR技术在地表沉降的研究中起到了重要作用。

地表沉降是由于地下水抽取、地下开采、地质构造变化等导致地下岩层变形或压实而引起的地表下沉现象。

InSAR技术可以通过对地表形变的监测和分析,精确测量地表沉降的速率和范围,并提供沉降原因的解释。

这对于地下水资源管理、土壤压实和地下开采活动的环境影响评估等方面具有重要意义。

此外,InSAR技术还可以用于地壳运动监测与岩石稳定性评估。

地壳运动是地球内部构造运动和板块运动的结果,对于地震活动、火山喷发、岩体稳定性等都有着重要影响。

通过InSAR技术可以监测和量化地壳运动,从而提供了研究地壳运动和预测地壳运动的重要手段。

同时,InSAR技术还可以用于评估岩体的稳定性,帮助研究人员评估岩石斜坡的稳定性,并为地质灾害监测和防治提供支持。

另外,InSAR技术在冰川动态研究中也发挥着重要作用。

冰川是地球上的重要水资源库,然而由于气候变化等因素,冰川融化和消失速度加快,对于全球水资源的变化和地球气候的调控起到了重要作用。

InSAR技术可以用于监测和测量冰川的形变和运动速率,从而提供冰川融化和消失的信息,并帮助研究人员深入了解冰川动态和气候变化的关系。

雷达卫星InSAR技术简介

雷达卫星InSAR技术简介
* (2-3) a rg [ S ( R ) S * ( R )] a rc ta n { I [ S 1 ( R 1 ) S 2 ( R 2 )] } 1 1 2 2 * R [ S 1 ( R1 ) S 2 ( R 2 )]
式中:arg 表示辐角;*表示复数的共轭;I 表示复数的虚部;R 为实部。从式(33)可知, 干涉相位φ的取值区间为[-π,π],是不足整周数的相位值,也称为相位主值或缠绕值。当干涉相 位以影像形式表现出来就称干涉图或干涉相位图。 将式(3-2)代入式(3-3)可得,干涉相位即为两回波信号相位之差: (2-4) (R1) (R2 ) 此处只取了记录的干涉相位的主值。 考虑到雷达成像的几何关系还有地物本身具有的后向散射特性,回波信号相位可表示如 下:
第 6 页 共 11 页
A. B. C. D.
组件式的SAR处理器(MSP); 干涉SAR处理器(ISP); 差分干涉和地理编码(DIFF&GEO); 土地利用工具(LAT)和干涉点目标分析(IPTA)。
除此之外,GEO 软件包中还提供了图像的配准和地理编码功能。对于那些在不太稳定的 机载遥感平台上获取的雷达数据,运动补偿软件包(MOCOM)中专门提供了一些高级的处理 方法。每一个软件包都是组件式的,因此用户可以按自己喜欢的方式来使用。界面如图 2-3 所 示。
f =f
fla t
+f
to p o
+f
m ov
+f
a tm
+f
n o is e
( Φtopo 表示地形相位; Φmov 表示两次成像期间目标点沿雷达视线向移动引起的相位变化; Φatm 表示由大气效应引起的相位; Φnoise 表示由噪声引起的相位。 前述分析表明, 形变相位包含于干涉相位之中, 要获取形变相位就必须从干涉相位中除去 平地相位、地形相位以及大气延迟和热噪声相位。根据去除相位时采用方法的不同,DInSAR 技术又可分为“二轨法”、“三轨法”和“四轨法”,三种方法的基本原理有相似之处,都是从含有 “变形+地形”的干涉图中除去“地形”的影响,差异之处在于数字高程模型的生成方法。本文以 “二轨法”为例阐述了 DInSAR 的数据处理流程:

InSAR技术在卫星测绘和地质勘探中的应用

InSAR技术在卫星测绘和地质勘探中的应用

InSAR技术在卫星测绘和地质勘探中的应用地质勘探和卫星测绘是两个领域中至关重要的技术。

近年来,随着科学技术的快速发展,InSAR(干涉合成孔径雷达)技术已经成为这两个领域中不可或缺的工具。

InSAR技术通过利用卫星搭载的雷达传感器,可以获取地表的微小变形信息,进而用于导航、测绘以及监测地壳运动等方面。

本文将深入探讨InSAR技术在卫星测绘和地质勘探中的应用。

首先,在卫星测绘领域,InSAR技术可用于地表地貌特征的提取和三维模型的构建。

利用卫星搭载的雷达传感器,InSAR技术可以获取地表微小变形信息,包括地表的海拔高度变化和地表的变形速率等。

通过使用InSAR技术,可以获取高精度的地形数据,实现对地表特征的准确提取和地形模型的构建。

这对于城市规划、土地利用和环境管理等方面具有重要意义。

例如,在城市规划中,InSAR技术可以用于提取建筑物的高度信息,辅助规划人员进行建筑物密度分析和城市布局设计。

其次,在地质勘探领域,InSAR技术也发挥着重要作用。

地质勘探中,了解地壳运动和地表地貌变化对分析地质构造和资源勘探非常重要。

传统的地质勘探方法需要大量人力和物力投入,而且时间周期较长。

然而,利用InSAR技术,可以实时监测地表的微小变形,提供及时的地壳运动信息。

这对于地震活动、地质灾害和地下水资源等的研究具有重要意义。

例如,在地震监测中,InSAR技术可以提供地震活动前、中和后期的地表变形信息,并帮助科学家们预测地震的发生时间和地点。

InSAR技术也可以应用于岩溶地貌和地下水资源勘探。

岩溶地貌是一种与地下水流动紧密相关的地貌类型,了解岩溶地区地表的变形情况有助于分析地下水资源的分布和流动。

利用InSAR技术,可以实时监测地表变形,根据地表变形的特征,推测地下水流动路径和水文地质特征。

这对于地下水资源的保护和合理利用非常重要。

另外,InSAR技术在卫星导航与定位系统(GNSS)中的应用也值得一提。

GNSS系统是一种基于卫星信号的导航和定位系统,如全球定位系统(GPS)。

InSAR技术在地质灾害风险区划调查评价中的应用

InSAR技术在地质灾害风险区划调查评价中的应用

InSAR技术在地质灾害风险区划调查评价中的应用摘要:对工作区进行展时序InSAR分析,对重点区域进行大范围地表形变探测,获取测区总体形变趋势性信息,筛查出地表形变异常区,圈定出隐患区。

对隐患区开展时序InSAR分析,获取测区精细地表形变量和形变速率等监测数据。

关键词:INSAR;地质灾害;调查中图分类号:P237文献标识码:A文章编号:近年来,地质灾害孕灾地质条件、诱发因素和发育规律认识不足,极端条件下地质灾害危险性和风险评价研究不够深入,与新形势下防灾减灾工作的新要求存在一定的差距。

佛山市顺德区大良街道部分区域已连续多年被列为市级年度重要地质灾害危险地区(段)防治对象。

因此,迫切需要对顺德区大良街道重点区域进行更大比例尺、精度更高、广度更宽、层次更深的地质灾害风险区划调查评价。

因此,对研究区进行展时序InSAR分析,对重点区域进行大范围地表形变探测,获取测区总体形变趋势性信息,筛查出地表形变异常区,圈定出隐患区。

对隐患区开展时序InSAR分析,获取测区精细地表形变量和形变速率等监测数据。

为顺德区政府及大良街道制定科学可行的综合防治方案,在决策防治地质灾害、投资风险估算上提供建议。

1 研究区概况大良街道地处广东省佛山市顺德区中部偏东方向,连接广州,毗邻港澳。

研究区位于大良街道的北西侧,为大良街道重点区域,包括凤岭、华盖山、红岗、烟墩岗、梯云岗、大象山、大富山等7处山岗,中心坐标为东经约113°14′22″,北纬约22°49′41″,面积约3.02km2。

主要地貌为剥蚀丘陵地貌,山体标高约4~46m,斜坡地形起伏较大,地形起伏8~70m之间,丘顶较平缓,坡面植被较发育,山脊大体走向为北西,与区域断裂构造走向一致,调查区周边为冲积平原地貌。

大良街道处于亚热带海洋性季风气候区,台风、暴雨、洪涝等,强降雨是地质灾害发生的主要致灾因素,主要以崩塌和不稳定斜坡为主,滑坡次之。

2、研究方法本项目使用了C波段的Sentinel-1卫星数据和L波段的ALOS-2卫星数据。

INSAR在变形监测中的应用

INSAR在变形监测中的应用
又有水平方向位移的形变,视线方向上的形变 量将如何转换还是需要进进一步研究的。
InSAR技术虽然具有很高的空间分辨率,星载SAR已达 到约20米,但是雷达卫星因其固有的运行周期,所以时间 分辨率还满足不了要求。另外大气参数的变化,卫星轨 道误差等问题单纯依靠InSAR数据本身难以解决,必须 加人其它的辅助数据和必要的技术手段来加以改善。
就现阶段来讲基线距为零的干涉图像对很少,所以: 方法一很难实现; 方法二即所谓的两通或者两轨法干涉测量,由于其少用一景 SAR图像,在InSAR数据源相对匮乏的今天来讲,该方法经济 上具有很大优势,目前已有研究成果表明,两轨法干涉测量所 得测量结果在整体上与三轨干涉基本一致,因此两轨法精度 上是可行; 方法三又称三通或三轨法干涉测量,是标准差分干涉测量方 式; 方法四即四通差分干涉测量,精度上更可靠,但适合干涉的 SAR数据选取更加困难,经济上也不是很合理。
国内外InSAR技术用于城市地表沉降监测的实践表 明:
InSAR技术具有大面积、连续、快速、准确的优势。城 市地面覆盖植被较少,城市用地变化较少,干涉测量 在城市区域往往表现出较高相干性;且InSAR监测可得 到一定面积空间的平均变化值,而传统方法只能得到 点或线的差异。这些特点说明InSAR技术特别适合城市 环境地面沉降监测。
基于INSAR进行的变形监测简析
简述:
近年来地震、火山、滑坡和地面沉 降等地质灾害越来越严重地威胁着人类 的生存空间,针对这种灾害而发展起来 的地表形变监测和测量技术就显得尤为 重要。
20世纪70年代后期,空间影像雷达 在遥感中开始扮演重要角色。
合成孔径雷达(SAR) 由 于空间影像雷达使用微波信 号(厘米至分米波段)很少受 气象条件及是否有太阳照射 影响,可以在任何时候获取 全球表面信息,因此非常适 用于地表面监测工作。侧视 成像、脉冲压缩技术及合成 孔径技术的综合应用,可以 保证空间影像雷达获得几米 到几十米精度的地面几何分 辨率。

dinsar概念 -回复

dinsar概念 -回复

dinsar概念-回复dinsar概念是指差分干涉合成孔径雷达(DInSAR)技术,它是一种用来监测地面变形的遥感技术。

本文将详细介绍DInSAR的原理、应用领域以及在地质灾害和地表沉降监测中的具体应用。

一、DInSAR的原理DInSAR技术利用合成孔径雷达(SAR)的观测数据来测量地表变形。

SAR 是一种主动遥感技术,通过发射雷达波束并记录回波来获取地表信息。

DInSAR则是通过比较两个或多个雷达成像的干涉图像来提取地表变形信息。

DInSAR的原理基于两个基本概念:干涉和差分。

干涉是指将两个SAR图像相减,得到一个干涉图像,其中包含了地表变形引起的相位差信息。

差分是指将两个干涉图像相除,得到一个差分干涉图像,它反映了地表变形的相对变化。

具体而言,DInSAR技术的工作流程如下:首先,收集一对或多对SAR图像,这些图像需要在时间和空间上具有一定的重叠。

然后,进行图像配准,即将不同时间或空间的图像对齐。

接下来,进行干涉处理,通过相位引导的配准技术计算干涉图像。

最后,进行差分处理,得到差分干涉图像,并使用数据模型和数学方法来提取和解释地表变形信息。

二、DInSAR的应用领域DInSAR技术在地理学、地球物理学、地质灾害等领域具有广泛的应用。

下面将分别介绍DInSAR在这些领域中的应用案例。

1. 地壳运动监测:DInSAR可以用来监测地壳的上升或下沉、水平位移等地表变形情况。

通过对长时间序列的DInSAR数据进行分析,可以揭示地壳运动背后的地质和地球物理过程。

2. 地震监测:地震引起的地表变形可以通过DInSAR来监测。

这种监测可以提供地震活动的时空演化过程,有助于理解地震的震源震源机制和地下断裂结构。

3. 火山监测:DInSAR可以用来监测火山的喷发活动和未喷发火山的斜坡稳定性。

通过长时间的监测和分析,可以找到预警信号和监测火山的潜在危险。

4. 地表沉降监测:地表沉降通常与地下水抽取、地下矿产开采等人类活动相关。

星载InSAR技术在地质灾害监测领域的应用

星载InSAR技术在地质灾害监测领域的应用

星载 InSAR 技术在地质灾害监测领域的应用发布时间:2021-04-02T14:07:53.903Z 来源:《科学与技术》2021年1月1期作者:高攀[导读] InSAR是一项太空对地球开展的三维成像技术,它象征着空间遥感高攀四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队四川省成都市 610213摘要:InSAR是一项太空对地球开展的三维成像技术,它象征着空间遥感已进入一个新的阶段,即从二维信息获取变为三维信息获取,这一巨大的变化为大地测量引来一场较大的变革,且这一项技术是研究地质灾害的先进工具。

本文论述了星载InSAR技术在地质灾害监测领域的应用。

关键词:星载InSAR技术;地质灾害监测;应用一、星载InSAR技术概述1、内涵。

InSAR技术的全称是合成孔径雷达干涉技术,是一种现代化新型地面变形测量技术和手段。

以波的干涉为主,利用平行飞行的两个分离雷达天线去获取同一个区域两幅微型图像,或利用同一个雷达对同一个区域重复飞行两次,进而获得两幅微波图像。

随着科技水平的提升,GPS技术(全球定位系统)成为了测量地面变形的主要工具和手段之一,但此技术的测量也只能得到部分离散点,在点与点间也会造成大量重要信息的丢失。

而InSAR技术的诞生,为地质灾害监测工作带来了极大的便利,不仅工作效率高,且能突破GPS技术在测点中造成的信息丢失问题,进而提升测量精度。

此外,若在地质灾害监测中,能将GPS技术和InSAR技术进行有机结合,测量效果和精度俱佳。

2、优势①大范围全天候。

星载InSAR技术通过卫星雷达获取数据,覆盖范围广,可达几百甚至上千平方公里,且卫星雷达监测可穿透云层、无昼夜之分,能实现全天候监测。

②高精度高分辨率。

SAR卫星传感器空间分辨率高,地表监测精度达厘米甚至毫米级,可连续捕获持续较慢发展的边坡活动。

③可监测人员无法进入区域,成本低。

星载InSAR技术使用卫星SAR数据,无需设置地面基准点;从经济角度来看,虽然数据成本高,但由于一次性监测和分析面积大,总体造价较低。

dinsar行业发展现状

dinsar行业发展现状

dinsar行业发展现状
dinsar技术是一种利用合成孔径雷达(SAR)数据进行交叉植被干扰观测的方法。

近年来,随着遥感技术的进步和大数据的快速发展,dinsar行业迅速发展并逐渐呈现出以下几个特点:
1. 技术发展水平提升:dinsar技术在数据采集、处理和分析方面取得了显著进展。

新的雷达传感器和高分辨率图像获取系统的引入,使得数据的质量和分辨率得到了提高,进而增强了dinsar的精度和可靠性。

此外,数字图像处理和计算机算法的不断创新也使得dinsar技术更加高效和精确。

2. 应用领域广泛:dinsar技术被广泛应用于土地监测、灾害评估、城市规划和环境保护等多个领域。

在土地监测方面,dinsar技术可以实时监测地表的形变情况,帮助农民合理安排农业生产;在灾害评估方面,dinsar技术可以监测地震、火山喷发和滑坡等自然灾害的发生及其影响范围,为救灾和应急措施提供重要参考;在城市规划和环境保护方面,dinsar技术可以监测城市地下管网的变形和地表沉降情况,提供城市规划与环境管理的科学依据。

3. 产业发展潜力大:随着dinsar技术的不断成熟和市场需求的增加,dinsar产业也呈现出快速增长的趋势。

不仅大型航天科技公司投资研发dinsar相关产品和服务,越来越多的中小企业也纷纷加入到这一领域。

此外,政府对于dinsar技术在国土资源管理和灾害预警方面的重视也为产业的发展提供了政策支持和市场保障。

总的来说,dinsar行业发展迅速且前景广阔。

随着技术的进一
步突破和市场的不断扩大,dinsar技术在土地监测、灾害评估、城市规划和环境保护等领域的应用将会得到进一步深化和拓展。

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D—InSAR技术在地震滑坡监测中的应用作者:任峰来源:《科技创新导报》2017年第19期摘要:该文首先在全面回顾该技术在国内外滑坡监测中的应用现状和实例的基础上,详细地推导了D-InSAR技术监测形变的原理公式并介绍了方法和数据处理流程,选取研究区2007-2009年10景ALOS PALSAR数据,通过分析时空基线构建4个干涉对,分别获取了震前和震后不同时段的滑坡分布及滑坡位移,并对滑坡位移及相干图进行了分析。

与传统监测方法相比较,INSAR技术在滑坡监测方面主要具有全天候、大范围、高分辨率、高精度等优势。

试验证明基于雷达干涉测量技术联合多源观测数据是进行滑坡地质灾害定量监测的最有效的手段之一。

关键词:ALOS PALSAR数据 InSAR D-InSAR 汶川地震滑坡监测中图分类号:P258 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)07(a)-0022-03地震诱发的滑坡、崩塌等地质灾害因其巨大的致灾力而广泛引起人们的关注,仅20世纪,地震地质灾害已经造成数十万人丧生和几十亿美元的损失。

强烈地震时,地震诱发的滑坡灾害,特别是山岳地区,其危害比地震直接造成的损失还要大。

遥感技术因具有覆盖范围广、图像获取方便等特点,能够客观、全面地反映地震后灾区的景观,能为震害调查、损失快速评估提供科学依据,对地震经济损失评估也具有重要意义。

我国曾对1966年邢台地震、1975年海城地震、1976年唐山地震等大震进行了震后灾区航空摄影,并积累了丰富的震害遥感影像判读经验(陈鑫连,1995;魏成阶等,1993)。

在2003年的伽师6.8级地震中,王晓青等根据以往震害影像统计并结合该次地震震害遥感特征,提出了遥感震害分级分类标准和地震烈度划分标准,进而得到基于震害遥感影像的伽师地震等震线图(王晓青等,2003)。

然而光学影像由于受天气状况的制约,如果震后出现云雨等恶劣天气,则利用光学影像进行震害调查就会受到极大限制。

由于雷达波可以穿透云雾,并且具有全天时、全天候获取地面散射特性的能力,就可以克服上述弱点。

因此,SAR遥感平台获取的雷达影像数据越来越受到人们的关注。

Yonezawa和Takeuchi(2001)对1995年日本兵库县南部(Hyogoken-nanbu)地震前后的ERS-1/SAR图像的相干性进行研究,发现地震前后的两幅SAR图像有明显的失相干性,这种失相干性的大小、分布与地震中地面破坏程度、房屋倒塌情况及其分布状况有明显的关系。

2001年Ferretti 以覆盖意大利Ancona地区34幅ERS SAR影像为数据源,成功监测了该地区的滑坡形变,结果表明滑坡体PS点的线性形变速度超过3mm/a。

之后,Colesanti等对Ancona滑坡体进行了再次研究,采用1992-2000年的61幅ERS卫星雷达影像,探测了4×5km2的滑坡体形变,结果与水准测量一致。

国内采用SAR技术监测滑坡形变的研究起步比较晚。

张景发等(2002)曾利用合成孔径雷达(synthetic aperture radar,简写为SAR)图像对张北地震进行了震害评估研究;另外,2008年程滔等使用EnviSat数据监测了陕北黄土地区的滑坡,根据InSAR地表形变监测数值大小划定了4个重点滑坡区域;2011年王桂杰等采用3景ALOS/PALSAR影像对金沙江下游乌东德水电库区内的滑坡分布进行了详细的研究,获得研究区域内地表高精度形变位移值,根据位移速率和位移大小成功辨别出可能发生的滑坡位置和滑动较大的区域;2013年王志勇等以北京房山区史家营滑坡为实验区,选取7景PALSAR雷达数据构建4个干涉对,获取了不同时段的滑坡分布和滑坡位移,以地面实测GPS数据为参考,结果表明雷达干涉测量监测滑坡精度可以达到1 cm。

针对我国当前的主要地质灾害类型及其分布特征,SAR卫星数据的应用主要集中在地质环境变化过程中的地质灾害应急响应、灾害现状调查、形变监测三个方面,形变监测主要应用SAR数据相位信息,其他两个方面则主要利用SAR数据强度信息。

利用高轨SAR数据实施应急监测,及时获取灾情信息,为抗震救灾和应急救援提供预警和决策支持。

1 基本原理1.1 D-InSAR技术D-InSAR(Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar)即合成孔径雷达差分干涉技术,是在主动式微波合成孔径雷达SAR相干成像基础上,如果空间基线足够小利用多次重复观测可以进行地表微小形变检测的技术。

它是迄今为止独一无二的基于面观测的形变遥感监测手段,可补充已有的基于点观测的地空间分辨率大地测量技术。

通过差分干涉雷达技术获取地表的形变信息,主要有3种方法即已知DEM的二轨法、三轨法和四轨法。

该文采用的是二轨法差分干涉处理方法。

它是利用研究区地表变化前后两幅影像生成干涉纹图,从干涉纹图中去除地形信息就得到地表变化信息。

这种方法的优点是无需进行相位解缠,减少处理工作量;缺点是在无DEM的地区无法采用上述方法,另外在引入DEM数据的同时可能带来新的误差。

1.2 SAR强度图像比值变化检测对于突变型滑坡,由于变化速度快,形变量可能超出干涉测量的形变监测梯度,所以可以采用变化检测的方法,通过对变化前后的幅度影像进行差值、比值处理,保留强度比值中过大或过小区域,进行滑坡区域的探测及定位,以实现形变区域提取。

采用两幅SAR影像之间的强度比值的方法检测图像发生变化区域,保留强度比值中过大或过小区域,进行滑坡区域的探测及定位,检测原理如下式:Ratio为最终形变检测结果。

要进行变化检测,首先要对两景影像进行配准。

两期配准精度小于1/8像元。

对于精确配准的两个时相图像来检测变化,最常规的方法是图像相减或比值处理。

其他的处理方法,如多时相数据分类及主成分变化等,已被光学遥感数据处理的经验证明效果不如图像相减或比值方法。

而比值的分布只依赖于相对变化,因此从统计模型来看,比值方法比图像相减方法更适用于变化检测。

此外,由于很多辐射误差是乘性的,比值方法对辐射误差有更强的适应性。

但是,差值法获得的SAR图像差异信息也能起到重要的补充作用。

1.3 偏移量跟踪技术偏移量跟踪技术可以同时获取地表二维形变场:斜距向(或地距向)及方位向形变量,此方法不需要解缠,适合应用于形变量较大,超过InSAR技术可监测最大形变梯度的情况。

偏移量反映了地表点在两幅影像中的位置偏差,包含系统偏移量及局部偏移量,系统偏移量可使用影像匹配去除,采用二次多项式函数拟合可匹配到1/8像元;局部偏移量主要由地表形变引起,运用偏移量追踪法可使影像在距离向与方位向的配准精度优于1/30像元,即此方法理论上求取的形变量精度可达1/30像元。

2 数据结果处理与分析2.1 D-InSAR数据处理与分析(1)原始数据处理。

通过雷达成像算法进行多普勒参数估计与成像处理,由原始信号数据生成单视复数据及相应的参数文件,生成主影像SLC和副影像SLC。

(2)复数影像配准。

影像配准主要是获取副影像中个点相对于主影像在方位向和距离相的偏移量,对副影像重采样,然后与主影像配准。

配准精度需要达到子像素级才具备干涉的条件,如配准误差大于或等于一个像素,则主副影像是完全不相关的,即相应点间相关系数为0,得到干涉图纯粹为噪声。

(3)计算干涉相位及多视处理。

经过InSAR图像精确配准后,便可通过两个复数影像共轭相乘计算每一个同名像点上的相位差,即干涉相位。

(4)相干性估计。

得到干涉图后,干涉图质量评价主要有相干图、伪相干图、相位导数变化图以及最大相位梯度图。

相干系数图沿着汶川地震的主断裂带,受地震的严重破坏两次成像期间地面发生很大变化,图上比较暗,相干性小。

(5)去地形效应。

要获取形变干涉图需要消除地形相位信息,本文使用二轨差分法,借助外部DEM数据,先配准,再模拟地形干涉相位,消除地形影响。

(6)去平地效应。

平地效应(Flat-earth Effect)是高度不变的平地在干涉图中所表现出来的干涉条纹,使干涉纹图的频率产生偏移。

消除干涉图中平地效应引起的相位的过程即称为“去平地效应”。

去除平地效应后利于后期的相位解缠。

所以,在进行干涉图滤波增强和相位解缠前就进行去平地效应处理。

(7)相位解缠。

利用干涉测量技术生成的差分干涉图中,所得到的差分相位值是必须解缠的。

由于实际上得到的相位值只是相位的缠绕值(即相位主值),其取值范围在(-π,π)之间,为了得到真实的差分相位值,必须在这个范围的基础上加上或者减小2π的整倍数,求解出真实差分相位值,这个过程就是相位解缠。

所以将干涉纹图的相位主值或相位差值恢复到真实值得过程统称为相位解缠。

(8)滑坡灾害识别。

对2007年12月21日和2009年12月26日两期影像对进行差分干涉处理,其中,干涉对的空间基线571m,时间基线736天。

通过观察编码后的差分干涉图,对滑坡进行识别。

2.2 SAR强度图像比值数据处理与分析由于汶川地震造成了研究区内大量滑坡,故选取震前20080507与震后20080622两景影像对研究区进行滑坡变化检测。

图2为20080507_20080622强度比值图、20080507强度图、20080622强度图进行RGB的合成图。

2.3 偏移量跟踪数据处理与分析由于汶川大地震造成剧烈形变,导致失相干严重,利用常规D-InSAR手段很难反演出地震区域的形变情况,所以利用偏移量跟踪技术对地震中心区域的形变进行反演。

该次采用2007年12月和2009年12月两景数据进行偏移量跟踪技术试验。

干涉对空间基线571m,时间相隔736天。

设定64×256搜索窗口,搜索区域设置成距离向64个像元和方位向256个像元。

距离向采样参数设置为12个像元,方位向采用28个像元。

对偏移量进行精确估计。

然后将距离向和方位向的偏移值转换为形变量。

图3、图4所示为20071221_20091226干涉对的地距向和方位向形变。

从图3、4中可以明显看出断裂带的形变方向,并计算出了断裂带附近地距向与方位向的形变量,其中地距向靠近卫星方位为正,方位向沿卫星飞行方向为正,从图中可以看出断裂的地理位置及空间走向。

此次偏移量跟踪计算得到的距离向和方位向形变量整体偏大。

在计算方位向与距离向偏移量时,耗时很长,并且与采样参数大小相关。

采样参数小,耗时长,可达十几个小时,由于时间关系,该次采用距离向12和方位向28的采样参数,因而像元偏大,导致计算得到的形变量级也偏大;另一方面,偏移量跟踪技术可用于断裂带的空间定位于形变走向定性研究,但利用偏移量跟踪获取形变量的技术本身精度较低。

3 结语由于具有全天候、全天时数据获取能力,SAR已成为遥感变化检测数据获取的重要技术手段,尤其对传统的光学传感器成像困难地区有着特别重要的意义,如多云多雨地区等。

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