重轨星载InSAR测量中的大气校正方法综述

随着合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术在地形测绘及地表形变监测等领域应用日益广泛,提高其测量精度成为该技术领域近期研究的热点之一。而InSAR测量过程中的大气效应是限制其测量精度提高的主要误差源之一,如何经济有效地消除大气效应引起的延迟位相(即大气校正)是InSAR技术应用中亟待解决的问题。详细介绍了InSAR测量中现有的大气校正方法,并评述了各自的优缺点及适用条件。最后对InSAR大气校正研究中仍就存在的问题进行了概括并提出展望。     

星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术分析

探测大气水汽的星载微波大气湿度探测仪是国内外气象卫星上的关键载荷之一。多台星载微波大气湿度探测仪观测数据构成的长时间序列数据集在天气预报、数据同化和全球气候监测与评估中有着非常重要的作用。由于微波辐射没有绝对基准,并且不同卫星平台上的微波大气湿度探测仪的系统响应特性和定标方法不尽相同,因此,再定标是提高多台星载微波大气湿度探测仪的长时间序列观测数据的长期一致性和稳定性的关键技术。我国的四台星载微波大气湿度探测仪自2008年以来已经积累了超过10 a的重要观测数据集,亟待通过再定标技术实现4台载荷在轨历史观测数据长期一致性和稳定性并有效应用。为此,详细总结了国内外星载微波大气湿度探测仪研究现状,并对国内外星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术研究现状进行总结分析,然后给出我国星载微波大气湿度探测仪再定标方案的构想,为再定标处理提供关键共性技术参考。     

星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术分析

探测大气水汽的星载微波大气湿度探测仪是国内外气象卫星上的关键载荷之一。多台星载微波大气湿度探测仪观测数据构成的长时间序列数据集在天气预报、数据同化和全球气候监测与评估中有着非常重要的作用。由于微波辐射没有绝对基准，并且不同卫星平台上的微波大气湿度探测仪的系统响应特性和定标方法不尽相同，因此，再定标是提高多台星载微波大气湿度探测仪的长时间序列观测数据的长期一致性和稳定性的关键技术。我国的四台星载微波大气湿度探测仪自2008年以来已经积累了超过10 a的重要观测数据集，亟待通过再定标技术实现4台载荷在轨历史观测数据长期一致性和稳定性并有效应用。为此，详细总结了国内外星载微波大气湿度探测仪研究现状，并对国内外星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术研究现状进行总结分析，然后给出我国星载微波大气湿度探测仪再定标方案的构想，为再定标处理提供关键共性技术参考。     

星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术分析

探测大气水汽的星载微波大气湿度探测仪是国内外气象卫星上的关键载荷之一。多台星载微波大气湿度探测仪观测数据构成的长时间序列数据集在天气预报、数据同化和全球气候监测与评估中有着非常重要的作用。由于微波辐射没有绝对基准,并且不同卫星平台上的微波大气湿度探测仪的系统响应特性和定标方法不尽相同,因此,再定标是提高多台星载微波大气湿度探测仪的长时间序列观测数据的长期一致性和稳定性的关键技术。我国的四台星载微波大气湿度探测仪自2008年以来已经积累了超过10 a的重要观测数据集,亟待通过再定标技术实现4台载荷在轨历史观测数据长期一致性和稳定性并有效应用。为此,详细总结了国内外星载微波大气湿度探测仪研究现状,并对国内外星载微波大气湿度探测仪再定标共性技术研究现状进行总结分析,然后给出我国星载微波大气湿度探测仪再定标方案的构想,为再定标处理提供关键共性技术参考。     

合成孔径雷达干涉测量大气改正研究综述

随着InSAR技术的飞速发展,大气影响对其应用的限制越发明显。近些年,国内外对InSAR大气改正的方法进行了大量的研究。本文在分析InSAR测量中的大气影响及其误差的基础上,对当前利用GPS、MODIS、MERIS、FY等外部数据,进行InSAR大气改正的主要方法进行了详细介绍,并对几种方法进行了综合比较和评价,分析了每种方法的优势和不足,最后对今后进一步研究的多星协同的综合大气改正方法进行了展望。     

PS InSAR技术监测天津蓟县滑坡预研究

为了利用PS InSAR观测技术监测蓟县境内的滑坡,我们在天津蓟县的五名山滑坡上安装了3个角反射器(Corner Reflector).探讨了InSAR技术在滑坡监测中应用的潜力和局限性,综述了PS InSAR技术处理步骤并分析了PS InSAR观测技术监测滑坡的流程及特点.     

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...     

基于SARscape的干涉叠加在地表形变监测中的应用

地表形变主要表现为地震形变、地面沉降、山体滑坡等,由InSAR技术发展而来的干涉叠加通过挖掘时间序列SAR图像获取mm级的形变信息。本文介绍了干涉叠加技术的基本原理和技术流程、基于永久散射体的方法,利用2008年～2010年的23幅Cosmo-skymed数据对北京奥林匹克公园内的主要区域进行了地表形变的监测。     

利用星载雷达干涉技术 监测地下采矿活动

本文简要介绍了星载雷达干涉测量技术（InSAR）和通过运用雷达差分干涉测量及永久散射体干涉数据处理技术进行地面沉降监测，以达到对地下采矿活动监测的目的。文章着重从测量原理、技术思路、作业步骤和过程、数据处理等方面阐述了利用星载雷达干涉测量技术在采矿活动监测领域中的应用。     

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,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、原油泄漏跟踪、作物生长跟踪、农作物产量评估、森林制图,以及洪水、火灾和地震的灾害评估等领域。     

表面水质遥感监测研究

主要讨论了应用多种传感器遥感技术进行表面水质监测研究的有效性。首先论述了纯水和不 同水质的波谱特性,然后以芬兰海湾和芬兰南部湖泊为应用实例,进行多种遥感数据和主要水质参 数之间的相关性分析,从而确定不同波谱段是否可以有效地监测表面水质的变化情况。本研究为新 一代传感器的设计提供水质监测的重要参数,进一步的试验研究仍在进行之中。     

电波传播对L波段地球同步轨道圆迹SAR重轨干涉性能的影响

不同于常规星载SAR,L波段地球同步轨道圆迹SAR(GEOCSAR)轨道高度高、合成孔径时间长、观测面积大,对流层折射率和电离层电子含量的时空变化将严重影响GEOCSAR重轨干涉性能。基于大气介质时空变化及GEOCSAR干涉信号的特点,从对流层和电离层相位延迟误差、电离层水平变化引起的图像方位向偏移、对流层折射率周日变化和电离层时空随机起伏引起的方位向聚焦性能下降、以及法拉第旋转效应几个方面分析了对流层和电离层对GEOCSAR重轨干涉相干系数、干涉相位的影响,并进行了仿真实验验证。分析以及实验结果表明,对流层和电离层均会对GEOCSAR干涉性能造成不可忽略的影响,其中电离层的周日时间变化和电离层起伏会导致图像散焦,进而严重降低干涉相干性。     

多时相SAR干涉测量数据探测地表特征变化

通过利用欧洲遥感卫星1号和2号（ERS-1／2）获取的多时相干涉测量雷达数据，提取干涉数据相干信息和后向散射信息，开展河北张家口试验区的地表土地类型的识别与分类，区分和识别出两类不同的草甸草地，以及水体、林地、旱地、草坡和干草原草地7类不同的土地类型，并通过对不同土地类型在多时相图像上后向散射特征和相关信息的分析，探讨时间序列上地表特征的变化。     

Review Article SAR interferometry—issues,techniques, applications

Data from interferometric synthetic aperture radar (INSAR) can provide three-dimensional information by using the phase as an additional information source derived from the complex radar data. In this paper, the issues, techniques and applications of SAR interferometry are reviewed. After a brief historical review, the geometric implementations of SAR interferometry are described. The general processing techniques are summarized and an introduction to various phase unwrapping techniques is given. Besides the differential use of SAR interferometry, the review focuses on parameters such as baseline, decorrelation and motion compensation which have a limiting influence on the quality of the data. After evaluating the various existing and potential applications using SAR interferometric techniques such as topographic mapping, digital elevation modelling, slope measurement, change detection, classification, ocean currents, polar research, seismic events and volcanic hazards, the paper concludes with some research issues, trends and developments in SAR interferometry. The paper is illustrated by examples of SAR interferometric data and derived products from the ESA ERS-1/ERS-2 and SIR-C/X-SAR satellite mission and from single pass aircraft data. An extensive list of references and bibliography on SAR interferometry is provided at the end of this review paper.     

Overview onInversion Algorithm for Precipitation Measurement with Synthetic Aperture Radar

Global precipitation which is an important intermediary in the entire atmospheric energy transportation plays an irreplaceable role in meteorological,hydrological research and human’s daily life.With the rapidly development of the high resolution spaceborne microwave remote sensing technology,including the synthetic aperture radar technology,a great opportunities are provided to improve the measurement precision degree of the rainfall rates,therefore a good study to make use of the rainfall inversion algorithms based on the SAR is a very meaningful guide for people’s daily life.Firstly,this paper introduced the basic rainfall rates theories including the normalized radar cross section model,and then analyzed the Model\|oriented statistical inversion algorithm,the Volterra integral equation inversion algorithm,the Surface\|scattering reference attenuation inversion algorithm,the Modified regression empirical algorithm and the Model\|oriented statistical and Volterra integration statistical inversion algorithm.Meanwhile,a detailed explanation for these above algorithm’s applications were illustrated simultaneously.Finally,the existing problems combined with the current SAR measuring rainfall inversion algorithm were summarized,and a promising direction of the future work about this crucial issues that a reduction algorithm simulation errors and an improvement of the rainfall measurements accuracy based on the SAR technology were also put forward.     

全极化SAR数据信息提取研究

全极化SAR(Synthetic Aperture Radar)测量的是每一像元的全散射矩阵,可合成包括线性极化、圆极化及椭圆极化在内的多种极化图像。因此与常规的单极化和多极化SAR相比,在雷达目标探测、识别、纹理特征的提取等方面全极化SAR具有很多优点。基于新疆和田地区的SIR-C L波段全极化雷达数据,介绍了极化合成的基本原理和数据处理流程,分析了几种典型地物全极化信号的特点,并在此基础上用监督分类法进行了全极化SAR数据的信息提取。结果表明:全极化SAR数据比单极化和多极化SAR数据具有更高的分类精度,并有效地的提取出地表信息,为利用SAR数据反演地表参数打下了基础。     

获取张北地震同震形变场的差分干涉测量技术

基于合成孔径雷达差分干涉测量的基本原理,利用地震前后的ＥＲＳ－１／２的三景数据,获取了１９９８年１月１０日张北地震（Ｍｓ＝６．２级）的同震干涉纹图。这种差分干涉纹图能表现地震断层和形变场的同震形变特征,而且该方法无需任何的辅助信息,适用于大范围的地震监测与研究,研究表明,通过合成孔径雷达差分干涉测量技术能够获取高精的强震同震位移场数据,这是传统的地面观测方法所无法做到的。     

基于GPRS的三峡库区滑坡监测系统实现

面对三峡工程的完工,三峡库区的水位上升到175M,三峡库区有复杂的地形和很多的滑坡地带,而单纯的采用有线的通信方式是相当的困难的,有的时候是根本无法实现的。本文介绍一种基于GPRS方式作为三峡库区滑坡监测数据采集和传输的方式,从而为三峡库区崩塌、滑坡的防治与预警开辟了一条新思路。     

滑坡稳定性与土地利用关联规则挖掘及应用 ——以三峡库区秭归到巴东段为例

三峡库区滑坡灾害广泛发育,其稳定性受土地利用变化等人类工程活动的影响。采用数据挖掘技术研究库区土地利用变化对滑坡稳定性的影响及其规律,利用三个时相的遥感影像得到实验区滑坡面上两个时段间的土地利用变化监测图,用Apriori算法挖掘出滑坡稳定性与土地利用变化类型之间的强规则,用马尔可夫链模型预测滑坡面上土地利用的变化趋势,将预测结果用于对滑坡稳定性发展的分析评估。通过实验分析,所采用的方法可用于预测滑坡稳定性变化趋势,为滑坡灾害的监测预警提供决策支持。     

Potential of diffuse scatterer interferometry for monitoring CO2 storage sites in European contexts (land cover types)

This article proposes to test the feasibility of long-term surface deformation monitoring based on synthetic aperture radar (SAR) interferometry on carbon dioxide (CO₂) storage sites with land cover representative of potential European injection sites (agricultural or forests with minimum built-up land cover). Because no operational injection site is currently active in Europe, a SAR data set (based on EnviSAT–ASAR spaceborne data) is simulated by combining SAR scenes acquired over a potential future European injection site with deformation measurements from SAR analysis carried out on the In-Salah (Algeria) CO₂ injection demonstrator site. The study shows that under such conditions, both persistent scatterer interferometry (PSI) and diffuse scatterer (DS) interferometry appear insufficient to provide a sufficiently dense measurement network to characterize surface deformation correctly. Alternative solutions, to be investigated in further studies, include the use of data archives with shorter acquisition time spans (e.g. Sentinel-1 data when available) or installation of corner reflectors. The cost of the latter mixed space/ground solution must be evaluated with respect to conventional ground-based measurement methods in the proposed context.