基于PSI技术的芜湖市地面沉降时空特征分析

城市的沉降监测有利于了解区域实时高程,可为地质灾害与防护部门提供数据依据,避免因高程损失而带来的地质灾害。基于2016年1月至2017年12月共22景Sentinel-1A干涉宽幅模式影像数据,利用永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术以及合成孔径雷达差分干涉测量技术进行芜湖市地表形变监测,并分析研究区地面沉降的时空分布特征。空间上,阐述芜湖市地面沉降的整体格局,再以道路为专题,分析了道路的沉降分布格局。时间上,以时间为基线,逐月分析地面沉降部分在年内的具体变化。结果表明：空间上,芜湖市地面沉降主要集中在长江以东的范围,呈现出由西向东逐渐增加的趋势,长江以西呈现零星漏斗式沉降分布,其中,沉降累积量也与道路的密度与建设相关,道路汇集区与修建区域的沉降累积量较大;时间上,研究区整体沉降量各月变化较均匀,其中,沉降量变化范围在6月最大,10月与11月最小。     

基于PSI技术的芜湖市地面沉降时空特征分析

城市的沉降监测有利于了解区域实时高程，可为地质灾害与防护部门提供数据依据，避免因高程损失而带来的地质灾害。基于2016年1月至2017年12月共22景Sentinel-1A干涉宽幅模式影像数据，利用永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术以及合成孔径雷达差分干涉测量技术进行芜湖市地表形变监测，并分析研究区地面沉降的时空分布特征。空间上，阐述芜湖市地面沉降的整体格局，再以道路为专题，分析了道路的沉降分布格局。时间上，以时间为基线，逐月分析地面沉降部分在年内的具体变化。结果表明：空间上，芜湖市地面沉降主要集中在长江以东的范围，呈现出由西向东逐渐增加的趋势，长江以西呈现零星漏斗式沉降分布，其中，沉降累积量也与道路的密度与建设相关，道路汇集区与修建区域的沉降累积量较大；时间上，研究区整体沉降量各月变化较均匀，其中，沉降量变化范围在6月最大，10月与11月最小。     

北京城区地表沉降监测与时空演化特征分析

地表沉降是我国平原地区的主要地质灾害,已经成为制约我国社会、经济可持续发展的重要灾种之一,是地理国情监测的重要监测内容之一。北京市作为我国首都,是拥有2000多万人口的特大型都市,城区人口密集,地下交通与市政管网发达,是重要的全国铁路公路交通枢纽,因此积极开展该地区地表沉降监测的研究与应用对城市的发展与安全具有重大意义。该文应用合成孔径雷达差分干涉测量DInSAR新技术之一的短基线集法,获取北京城区地表沉降的范围、时间序列累积沉降量和年平均形变速率等信息,针对监测结果进行了形变中心时空演化特征、影响因素的分析,为城市规划制定、国土资源开发及大型工程建设等提供参考依据,为政府部门掌握区域地面沉降的空间分布及变化规律、制定科学有效的沉降防控措施具有重要意义。     

北京平原区地面沉降PS-InSAR监测

地面沉降是北京平原区的主要地质灾害之一。针对地下水长期超量开采引发的大范围地面沉降,采用雷达遥感的技术方法对其进行监测分析:以2003~2010年间覆盖北京的31景ENVISAT ASAR数据为基础,采用永久散射体干涉测量技术对北京市平原区进行长时间序列的地面沉降监测,并对比地下水水位变化数据,通过GIS空间分析的方法讨论地面沉降的时空演化特征。结果表明:2003~2010年,北京市平原区地表形变速率范围为-52.1~8.2mm/yr,已经形成五大沉降漏斗(朝阳—通州沉降漏斗、天竺—金盏沉降漏斗、来广营沉降漏斗、高丽营沉降漏斗和昌平沉降漏斗),地面沉降发生区域与地下水漏斗形成区域基本一致。     

DInSAR沉降监测技术在铁路勘察设计中的应用

针对当前铁路勘察设计中面临铁路沿线地表区域历史沉降监测资料缺失、调查困难的问题,该文引入了合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)技术对铁路勘察设计阶段区域沉降进行监测;结合铁路勘察设计对地表区域沉降需求特点,采用常规差分DInSAR和小基线集(SBAS)技术方案对铁路沿线进行区域沉降监测,并基于不同方案开展了相应实验。实验表明:利用常规差分干涉测量和基于时序的差分干涉测量方法,能够有效地监测到铁路沿线的地表区域沉降范围、沉降量和沉降速率,基于时序的差分干涉测量能够提供更加准确的监测结果,为铁路方案稳定性提供准确的区域沉降资料。     

COSMO-SkyMed数据在常州市地表形变监测中的应用

小基线集合成孔径雷达干涉测量技术(SBAS-InSAR)已成功应用于城市地表形变监测,并表现出极大的潜力和优势。X波段高分辨率雷达卫星在地表微小形变探测方面较C波段和L波段更为敏感。选取覆盖常州地区COSMO-SkyMed高分辨率SAR影像,采用SBAS-InSAR方法获得了地表形变时间序列,对比水准观测数据,分析了干涉测量结果的精度,根据历史地下水位监测数据,分析了地下水水位变化对地表形变的影响。结果表明:干涉测量结果与水准观测数据具有很好的一致性,沉降区域主要发生在武进区,最大沉降量超过-40mm,主城区出现了轻微的回弹现象,回弹达到+5mm;地下水水位持续上升与地面沉降减缓、地面回弹趋势一致,地下水水位变化仍然是常州市地表形变的主要影响因素。     

基于Sentinel-1A数据的天津地区PS-InSAR地面沉降监测与分析

为有效预防地面沉降带来的灾害,利用2015年4月~2018年2月天津地区的24景Sentinel-1A数据,进行了永久散射体干涉测量处理,并使用高精度轨道数据和TanDEM-X DEM修正残差相位,提取了3 a的地面沉降结果,结合土地利用类型、水文、地质和交通等数据,分析了多处沉降地区的特征和形成原因,最后和小基线集方法的监测结果进行对比分析。结果表明:近3 a来天津城区沉降治理效果显著,平均沉降速率在8 mm/a以内,郊区沉降仍然严重,沉降速率在50~70 mm/a,沉降最为严重的区域为武清区王庆坨镇,3 a累计沉降量超过200 mm,并且有和其他沉降漏斗连成片的趋势。地面沉降发生的区域与地下水漏斗形成的区域基本一致,且两种方法得到的累积形变量差值95%在5 mm以内,说明本研究结果可以为天津市地质灾害防治提供数据支撑和决策依据。     

基于PS-InSAR的天津地区沉降监测及分析

城市地面沉降监测是保障城市安全建设和健康发展的重要手段之一,而传统的沉降监测方法无法大尺度反映地面形变信息。针对近几年天津地区出现大面积沉降现象,利用Sentinel-1A数据基于永久散射体干涉测量技术开展城区大范围沉降监测研究并分析了地面沉降原因。结果表明：近年来天津地区多处出现地面沉降,严重沉降区集中天津的武清区、北辰区以及郊区乡镇结合区域的王庆坨镇、胜芳镇、左各庄镇、静海镇以及大寺镇,其最大沉降漏斗位于王庆坨镇,沉降速率为-63.2 mm/a。经分析发现天津地面沉降与地下水过度开采、大型工业区的迁移和建设以及活动断裂带地质活动有关。     

基于PS-InSAR的天津地区沉降监测及分析

城市地面沉降监测是保障城市安全建设和健康发展的重要手段之一，而传统的沉降监测方法无法大尺度反映地面形变信息。针对近几年天津地区出现大面积沉降现象，利用Sentinel-1A数据基于永久散射体干涉测量技术开展城区大范围沉降监测研究并分析了地面沉降原因。结果表明：近年来天津地区多处出现地面沉降，严重沉降区集中天津的武清区、北辰区以及郊区乡镇结合区域的王庆坨镇、胜芳镇、左各庄镇、静海镇以及大寺镇,其最大沉降漏斗位于王庆坨镇，沉降速率为-63.2 mm/a。经分析发现天津地面沉降与地下水过度开采、大型工业区的迁移和建设以及活动断裂带地质活动有关。     

北京市典型地区地面沉降空间格局分析

针对区域地面沉降空间演化格局分析较少问题,选用小基线雷达干涉测量技术(SBAS-InSAR)获取了北京典型地区的地面沉降数据,并利用全局Moran′s I和局部Moran′s I指数对研究区地面沉降格局特征进行分析。结果表明,研究区地面沉降速率最大值为-110mm/a,中部、东南部沉降严重,其他地区相对轻微;该区域地面沉降全局空间自相关十分显著,全局Moran′s I指数达到了0.8(p=0.001),局部空间格局包括3个亚区,分别是高集聚区、低集聚区以及非相关区;热点分析结果表明地面沉降存在过渡带,过渡带不仅是地面沉降的未来发展方向,同时还存在不均匀地面沉降,是未来地面沉降防治的重点关注区域。     

改进小基线集时序雷达方法监测显著地表沉降

针对现有时序雷达干涉测量在监测时间跨度过大的条件下存在的问题,该文依据结合时序先验约束值辅助构建线性时序模型的总体思路推导并实现了改进的小基线集时序差分干涉分析模型。为验证模型与算法的可行性,实验选取23幅L波段ALOS/PALSAR影像数据,针对河北胜芳镇2007年到2010年的不均匀地表沉降开展量化分析,获得了整体区域雷达视线方向地表累积沉降量,标定了沉降漏斗位置并对累积沉降量进行了评估。     

Satellite Radar Interferometry and its Application to Detection of Volcanic Deformation

本文介绍了利用合成孔径雷达干涉成像计算地表高程和高程变化的基本原理,陈述了影响相关干涉的因素。以阿拉斯加的一座火山为例,详细描述了干涉合成孔径雷达技术在监测火山形变上的应用。     

卫星雷达干涉测量及其在火山形变监测中的应用

本介绍了利用合成孔径雷达干涉成像计算地表高程和高程变化的基本原理，陈述了相关干涉的因素，以拉拉斯加的一座火山为例，详细描述了干涉合成孔径雷达技术在监测火山形变上的应用。     

基于D-InSAR技术的唐山万达广场地区沉降监测及其安全性评价

唐山市万达广场南边为煤矿区,由于开采引起的地面沉降,直接影响到城市建筑物的安全,因此,采用D-InSAR形变监测手段获取煤矿区及周边地区的沉降时空分布特征显得尤为重要。收集了2004年～2008年唐山市万达广场及周边地区的3景ENVISAT ASAR数据,使用合成孔径雷达差分干涉测量(D-InSAR)技术来研究地面沉降对万达广场建设及周边地区的影响,获得了两期地面沉降结果,并将结果结合GIS技术对广场的建设进行安全性分析。实验结果表明:唐山煤矿地下开采引起的地面沉降从2004年开始没有再向万达广场的方向扩展,所以不会影响万达广场的建设,从而保证了广场的顺利建设和周边地区安全、有序的发展,也进一步验证了D-InSAR技术在煤矿区地面沉降监测中应用的可行性。     

基于PS-InSAR技术的廊坊市地面沉降监测研究

随着城市化进程的加速发展,地面沉降危害不断加剧。以廊坊市城区为示范研究区,选取近5 a的ENVISat卫星ASAR数据,采用永久散射体干涉测量(PS-InSAR)技术,提取廊坊市城区2003~2007年时间序列地面沉降形变信息,并对廊坊市地面沉降空间分布特征进行初步分析。研究结果表明:廊坊市城区年平均沉降速率在-19.2~18.7mm/a之间变化,沉降中心主要分布在城区北部地区,对城市基础设施及施工建设产生严重影响。     

基于SBAS-InSAR技术的围填海区域地面沉降监测

以围填海活动为代表的沿海快速城市化过程,是引起地面沉降的重要影响因素之一。研究聚焦沿海围填海活动热点区域广州市南沙区,使用2015年6月~2018年4月共34景Sentinel-1数据,应用SBAS-InSAR技术,揭示了南沙区在研究时段内地面沉降的时空变化格局及演变特征。结果表明：①南沙区整体呈现持续沉降的趋势,沉降速率分化严重,平均沉降速率达到3.2 mm/a,圈层分析法显示中心圈层平均沉降速率为2.6 mm/a,最外层平均沉降速率为26.8 mm/a;②该区地面沉降在空间上呈现出异质性,主要分布在东部和南部,其中南部万顷沙、龙穴岛地面沉降最为严重,最大年沉降速率达到72.2 mm/a,在2015年6月~9月还出现地面沉降回弹现象,可能是台风天气带来季节性强降水变化影响。③基于不同极化方式的Sentinel-1数据进行交叉验证,VV极化、VH极化监测结果平均值分别为2.09 mm和1.01 mm,均方根误差分别为1.12 mm和2.65 mm。结果表明：SBAS-InSAR技术在提取围填海区域的地面沉降信息方面是有效可靠的,能更好地为监测沿海地区的地面沉降情况提供科学依据。     

GPS-InSAR合成方法进行地面沉降研究与展望

近年来，合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术应用于地面沉降研究领域的方法与实例已在国内外工程实践和科研活动中多见报道。与此同时，利用GPS技术监测地面沉降也日臻成熟与完善。GPS—InSAR合成方法作为二种方法的结合，能够在空间域和时间域同时提升地面沉降监测的能力，已开始成为国内外地面沉降测量技术研究的重点。本综述了GPS—InSAR合成技术的理论与方法，对其目前进展及应用前景进行了探讨。最后对上海地区开展研究进行了展望。     

基于SBAS-InSAR技术的煤矿开采沉陷监测与分析

地下煤炭资源大量开采导致的地表形变,引发严重的安全和环境隐患,雷达干涉测量技术是高精度、大范围地表形变监测的重要手段之一。以辽宁省沈阳市沈北新区蒲河煤矿为例,采用SBAS-InSAR技术探测2018—2019年矿区地表形变结果,获取了采煤引起地表形变的时空分布特征,结合采场所在区域的地质条件和变形诱发因素,利用数值模拟技术对观测形变结果进行模拟分析,进而讨论了蒲河煤矿地面沉降在时间和空间上的变形规律和机制。InSAR形变监测结果显示,开采区域内存在两处沉降漏斗,且数值模拟结果与InSAR形变观测值分布规律一致,反演结果接近实际情况,可为相关部门制定地面沉降防治措施提供科学依据。     

基于三维激光扫描的商业广场地面水平沉降测量设计

考虑到传统方法在测量商业广场地面水平沉降时存在中心位置和边缘处的测量精度低问题,提出了基于三维激光扫描的商业广场地面水平沉降测量设计与研究。根据商业广场位置设计激光器的扫描参数,采集商业广场的地面水平沉降点云数据,利用三维激光扫描技术匹配地面沉降的点云数据,并形成干涉图,完成商业广场地面水平沉降的点云数据处理,基于商业广场地面水平扰动区示意图,得到商业广场拖带扰动区的半径,计算了商业广场地面水平扰动区范围,根据商业广场水平沉降的几何关系,设计了商业广场地面水平沉降测量原理,实现商业广场地面水平沉降的测量。实验结果表明,基于三维激光扫描技术的地面水平沉降测量方法可以同时提高商业广场地面水平沉降中心位置和边缘处的测量精度,在地面水平沉降监测中具有一定可行性。     

ENVI SARscape高级雷达数据处理工具

合成孔径雷达（SAR）拥有独特的技术魅力和优势,逐渐成为国际上的研究热点之一,其应用领域越来越广泛。SAR数据可以全天候对研究区域进行量测、分析以及获取目标信息。InSAR技术可提取地形信息和地表形变信息,SAR及其干涉测量技术主要应用于地形数据（DEM）提取、地表沉降监测、滑坡／冰川移动监测、目标识别与跟踪、原油泄漏...