参考DEM误差与地表形变对雷达差分干涉相位贡献的灵敏度研究

从D-InSAR的基本原理出发,分析讨论了地形相位分量和地表形变相位分量对差分干涉相位的影响,导出了参考DEM误差和地表形变量对差分干涉相位贡献灵敏度的计算公式,得出雷达差分干涉测量中地表形变对相位贡献灵敏度要远远高于参考DEM误差对相位贡献灵敏度的结论。利用DORIS软件,对2003—12—26发生在伊朗东南部的Bam6．6级地震区,借助高程精度约为30In的GT（31P030DEM和高程精度约为10m的SRTM3DEM分别进行“二轨”法差分干涉处理,带人同一幅干涉图10194-09693（时间间隔35d、垂直基线为519rn的ENVISAT-ASAR影像对）中,得到了相似的6个干涉条纹,只是采用GTOP030DEM产生的干涉条纹有更多噪声的影响,验证了该结论的正确性。     

不同外部DEM和多视对矿区形变探测的影响

探讨高分辨SAR影像利用二轨法DInSAR技术对高强度开采矿区形变的监测能力。多视SAR和外部DEM是二轨法DInSAR的两个核心信息源,其数据质量直接影响差分干涉结果,从而影响形变监测能力。采用不同的外部DEM(SRTM DEM,ASTER GDEM)及不同多视对高分辨率RADARSAT-2的4组干涉像对进行处理,结合矿区工作面图对DInSAR获取的沉降结果进行剖面分析,利用Orign8.5对剖面沉降曲线及沉降盆地边缘分别进行曲线拟合,从而探讨不同外部DEM和多视对矿区形变监测结果的影响。结果表明:(1)在SAR相干性较好的前提下,2种外部DEM均能很好地监测到矿区开采沉陷形变区,下沉剖面形变曲线趋势一致,符合开采沉陷规律。(2)对于高分辨SAR影像,多视视数相同时,SRTM DEM和ASTER GDEM作为外部DEM提取的形变结果一致,这是由于两者平面精度相对于SAR影像精度而言相差甚远。(3)外部DEM相同时,多视对差分结果影响较大,多视视数增加后,在平滑噪声的同时也降低了对细节的探测能力。由此可知利用高分辨SAR影像对高强度开采矿区进行形变监测,应选择与影像精度在一个数量级的外部DEM,充分利用SAR的高分辨率优势,而且应当选择较小的多视视数保证细节信息。     

融合D-InSAR和Offset-tracking技术的矿区沉降信息提取

矿区开采沉陷具有沉降速度快、量值大的特点,针对使用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术很难正确获取煤炭开采引起的地表下沉全盆地信息的问题,提出融合D-InSAR和Offset-tracking技术提取矿区沉降信息的方法。试验以陕西某矿52304工作面为例,分别采用D-InSAR和Offset_tracking技术提取了下沉盆地微小及大梯度形变信息,分析了D-InSAR中失相干问题和Offset_tracking的监测优势,最后将两者得到的结果进行融合,获取了工作面上方的时序形变图,实例中最大下沉处的相对误差为0.5%~7.3%。结果表明,Offset-tracking可以有效解决D-InSAR无法监测矿区大梯度沉降的问题,该方法可为矿区开采沉陷监测提供新的技术手段。     

基于D-InSAR技术和SVR算法的开采沉陷监测与预计

针对传统开采沉陷监测和预计方法存在诸多缺陷且两者无法实现集成化的问题,提出了利用合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)进行开采沉陷监测,并将监测结果与支持向量回归算法(SVR)相结合进行开采沉陷动态预计,最终实现开采沉陷监测与动态预计的一体化.首先利用D-InSAR技术获取开采沉陷的影响范围与发展趋势;然后将监测结果作为SVR算法的训练与学习样本建立预计函数;最后在已建立预计函数的基础上采用滚动预测方法进行开采沉陷动态预计.以陕西省大柳塔矿某工作面为例,采用所提出的方法,使用13景TerraSAR-X雷达影像进行实验研究与分析.结果表明:D-InSAR监测结果能够很好地反映开采沉陷的影响范围与发展趋势,其开采沉陷的最大绝对和相对预计误差分别为19mm,5.4%.实验结果证明了该方法的可行性.     

基于D-InSAR技术的煤矿区开采沉陷监测

基于煤矿区地表沉陷的基本特征,论述了合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术的基本原理,阐述了利用该技术提取煤矿区地表沉陷数据的过程及处理方法;分析应用中存在的失相关等问题,提出解决方法并对获取的矿区地表沉陷变形值做进一步的分析,以期得到地表变形值在不同方向上分量值;最后得出结论:D-InSAR作为一种新的沉陷监测技术,在开采沉陷方面有着常规监测手段无法替代的优势,应用前景广阔.     

联合DInSAR和PIM技术的沉陷特征模拟和时序分析

高强度煤炭开采(大采高、薄基岩、快速采煤)可形成巨大的地表形变场,过大的形变相位梯度导致干涉测量失败,单独采用合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)及其衍生技术都无法获得开采沉陷主值.为此,提出了联合多时相DInSAR时序分析及概率积分法(PIM),整合理论计算与卫星观测结果,实现开采沉陷特征的动态模拟和模型重构.以2012年1月—2013年6月共18期高分辨率雷达数据(RADARSAT-2,5m精细波束模式(MF5))为数据源,利用连续重访周期的DInSAR技术获得17期时间序列开采沉陷相位变化图,监测得到神东矿区布尔台矿22201-1/2工作面地表形变从产生、发展到衰退的演化规律;联合DInSAR获得的沉陷盆地边缘信息与PIM技术对矿区大变形下沉信息进行预计,两种数据整合形成混合数据集;采用Gauss函数对混合数据集进行拟合,重构矿区时序开采下沉特征曲线.研究表明:PIM技术可以弥补DInSAR技术在大形变提取上的不足,利用混合数据集建立的Gauss模型,对于有限开采(非充分采动)或充分采动的主断面下沉值具有极高的拟合度,其拟合度R2均大于0.976.     

基于卫星InSAR技术的地质灾害隐患点探测与形变分析

地质灾害的频繁发生直接或间接地给自然环境和社会带来了不可逆转的巨大危害,近年来我国也在不断加强地质灾害早期识别和防治的力度.合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术以其全天时、全天候、高精度、大范围监测的优势,成为一种重要的形变监测手段.本文以贵州省黔东南州地质灾害隐患排查为例,采用差分干涉测量(D-InSAR)和小基线集(SBAS)时序InSAR技术分别处理了ALOS-2/PALSAR-2和Sentinel-1雷达数据.选取具有代表性的4个隐患点区域重点讨论,结果展示了D-InSAR在大范围地表形变探测以及SBAS在高精度形变监测中的优势,同时表明两种方法在地质灾害隐患普查中可以互相补充,提升地灾隐患的识别能力.此外,获取的隐患点雷达视线方向累积形变序列和平均形变速率,可为贵州省地质灾害防灾减灾提供有价值的参考.     

利用DORIS软件进行SAR差分干涉测量提取地震形变研究

合成孔径雷达差分干涉测量（D-InSAR）作为一种新型的空间测量技术,具有不受时间和空间的限制、对地物有一定的穿透性等传统测量所不可比拟的特点.它可以探测由地震、火山等引起的地表细微变化信息,精度可达厘米甚至亚厘米级,所以已得到较为广泛的应用.介绍了D-InSAR技术的基本原理,阐述了DOR IS软件进行SAR数据处理的步骤,最后以Bam地震为例提取了地震同震形变干涉图.     

矿区形变区及中心形变速率研究

以河南省鹤壁市鹤壁二矿、三矿、五矿和六矿为实验区,采用永久散射体差分干涉测量技术（PS—InSAR）,对实验区2008--2010年共12景ENVISATASAR数据时序SAR影像进行处理．实验结果提取出6个形变较大的相位变化区域,与实际矿区空间位置有良好的吻合,在2008--2010年期间累积形变量最大至60mm,最大形变速率为25mm／a,其它形变区域中心的形变速率都在16～20mm／a之间．     

基于D-InSAR技术的煤矿区开采沉陷监测

基于煤矿区地表沉陷的基本特征，论述了合成孔径雷达差分干涉测量（D—InSAR）技术的基本原理，阐述了利用该技术提取煤矿区地表沉陷数据的过程及处理方法；分析应用中存在的失相关等问题，提出解决方法并对获取的矿区地表沉陷变形值做进一步的分析，以期得到地表变形值在不同方向上分量值；最后得出结论：D—InSAR作为一种新的沉陷监测技术，在开采沉陷方面有着常规监测手段无法替代的优势，应用前景广阔．     

A Feasible Approach for Improving Accuracy of Ground Deformation Measured by D-InSAR

D-InSAR is currently one of the most popular research tools in the field of Microwave Remote Sensing. It is unrivaled in its aspect of measuring ground deformation due to its advantages such as high resolution,continuous spa-tial-coverage and dynamics. However,there are still a few major problems to be solved urgently as a result of the intrin-sic complexity of this technique. One of the problems deals with improving the accuracy of measured ground deforma-tion. In this paper,various factors affecting the accuracy of ground deformation measured by D-InSAR are systemati-cally analyzed and investigated by means of the law of measurement error propagation. At the same time,we prove that the ground deformation error not only depends on the errors of perpendicular baselines as well as the errors of the inter-ferometric phase for topographic pair and differential pair,but also on the combination of the relationship of perpen-dicular baselines for topographic pairs and differential pairs. Furthermore,a feasible approach for improving the accu-racy of measured ground deformation is proposed,which is of positive significance in the practical application of D-InSAR.     

New high-accuracy spacecraft VLBI tracking using high data-rate signal: A demonstration with Chang’E-3

As the scientific data volume in deep-space exploration rapidly grows,spacecraft heavily relies on high data-rate signals that span several megahertz to transmit data back to Earth.Employing high data-rate signals for high-accuracy radiometric interferometry can simultaneously deal with data transmission and spacecraft navigation.We demonstrate very long baseline interferometry(VLBI)tracking of the Chang’E-3 lander and rover to determine their relative lunar-surface position using downlink high data-rate signals.A new method based on the VLBI phase-referencing technique is proposed to obtain the differential phase delay,which is much more accurate than the differential group delay acquired by conventional VLBI approaches.The systemic errors among different signal channels have been well calibrated using the new method.The data from the Chang’E-3mission were then processed,and meter-level accuracy positions of the rover with respect to the lander have been obtained.This demonstration shows the feasibility of high-accuracy radiometric interferometry using high data-rate signals.The method proposed in this paper can also be applied to future deep-space navigation.     

Large-scale deformation monitoring in mining area by D-InSAR and 3D laser scanning technology integration

Large-scale deformation can not be detected by traditional D-InSAR technique because of the limit of its detectable deformation gradient, we propose a method that combines SAR data with point cloud data obtained by 3D laser scanning to improve the gradient of deformation detection. The proposed method takes advantage of high-density of 3D laser scanning point cloud data and its high precision of point positioning after 3D modeling. The specific process can be described as follows: first, large-scale deformation points in the interferogram are masked out based on interferometric coherence; second, the interferogram with holes is unwrapped to obtain a deformation map with holes, and last, the holes in the deformation map are filled with point cloud data using inverse distance weighting algorithm, which will achieve seamless connection of monitoring region. We took the embankment dam above working face of a certain mining area in Shandong province as an example to study large-scale deformation in mining area using the proposed method. The results show that the maximum absolute error is 64 mm, relative error of maximum subsidence value is 4.95%, and they are consistent with leveling data of ground observation stations, which confirms the feasibility of this method. The method we presented provides new ways and means for achieving large-scale deformation monitoring by D-InSAR in mining area.     

Regional landslide forecasting model using interferometric SAR images

Method of obtaining landslide evaluating information by using Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) technique was discussed. More precision landslide surface deformation data extracted from InSAR image need take suitable SAR interferometric data selecting, path tracking, phase unwrapping processes. Then, the DEM model of scope and surface shape of the landslide was built. Combining with geological property of landslide and sliding displacements obtained from InSAR/D-InSAR images, a new landslide forecasting model called equal central angle slice method for those not obviously deformed landslides was put forward. This model breaks the limits of traditional research methods of geology. In this model, the landslide safety factor was calculated by equal central angle slice method, then considering the persistence ratio of the sliding surface based on plastic theory, the minimum safety factor was the phase when plastic area were complete persistence. This new model makes the application of InSAR/D-InSAR technology become more practical in geology hazard research.     

四步相移干涉测量的相位补偿及仿真

在应用相移技术进行相位测量时，相移器的相移误差直接影响相位的测量精度．将快速傅立叶变换技术和四步相移技术相结合，对相位进行补偿，并推出相位误差补偿公式．利用快速傅立斗变换技术求出实际相移量与理论值的相移误差εi，代入相位补偿公式计算相位．通过计算机仿真，采用四步相移算法、四步相移补偿算法得到了各个采样点的相位误差．分析可得，采用四步相移补偿算法比直接采用四步相移算法得到的相位误差有更高的精度，相位误差平均值提高10倍以上．     

聚芳硫醚砜分离膜的制备——相图及微观结构

聚芳硫醚砜是一种具有优异性能的新型特种工程塑料,可将其制备成在高温和酸碱等苛刻环境下应用的分离膜.通过浊点滴定法测定PASS/溶剂/非溶剂三元相图,并采用沉浸凝胶法制备了聚芳硫醚砜分离膜.实验结果表明各种溶剂对PASS的溶解能力大小顺序为:NMP﹥苯酚 四氯乙烷﹥DMF,各种常用沉淀剂的沉淀能力总体上随羟基数的增加、极性的增大而增强,其从大到小的顺序是:H2O﹥丙三醇﹥乙二醇﹥异丙醇﹥乙醇﹥1,2-丙二醇.所制备的PASS分离膜均具有指状孔结构,通过分析可知这种结构的形成可能是延迟分相所导致的.     

R-Fe-Co赝三元系RFe2-RCo2变温截面的研究(R=Sm0.5Dy0.5)

采用光学金相显微镜、X射线衍射和差热分析技术研究了R－Fe-Co赝三元系RFe2-RCo2变温截面（R＝Sm0.5Dy0.5）。该截面由2个单相区、2个单相区、2个两相区与2个三个区组成。截面含有两个包晶反应：L＋2：7→1：3与L＋1：3→1：2．（Sm,Dy)(Fe,Co)2相的点阵常数随含Co量的增加而降低。     

一种高性能的全数字锁相环设计方案

针对实现参考频率和输出的频率近似相等或者近似成整数倍关系时遇到的锁相环设计方案复杂以及高性能的模拟锁相环不适宜于集成化问题,设计了主要由模数转换器、全数字式鉴相器、数字式低通滤波器和数控振荡器等构成的全数字式锁相环。主要利用模数转换器在动态量采集时具有的边沿效应从其采集的大量数据中选择出精度更高的数据用于后级的全数字式鉴相,实现了一种全数字式锁相环。实验结果表明了该方案的正确性及其具有锁定精度高和环路的本底噪声低等特性。     

干涉SAR相位解卷绕中斜坡畸变校正的迭代算法

在干涉SAR中 ,对于一个卷绕的斜坡相位函数 ,基于最小二乘的方法由于不相干噪声的存在使得斜坡相位的恢复发生畸变 .利用迭代加光滑的方法使得每次对一个斜坡度较小的相位斜坡进行解卷绕 ,进而对畸变进行校正 ,仿真结果表明该方法能较好地校正斜坡畸变