高相干點(diǎn)InSAR技術(shù)用于滑坡調(diào)查與高精度監(jiān)測(cè).pdf

1、合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)（Synthetic Aperture Radar Interferometry-InSAR）是近些年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于大范圍地表形變監(jiān)測(cè)，具有全天候，全天時(shí)，監(jiān)測(cè)精度高，覆蓋面積大等特點(diǎn)，在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的差分干涉測(cè)量技術(shù)（D-InSAR）由于其測(cè)量形變精度高、空間分辨率高、自動(dòng)化程度高，監(jiān)測(cè)面積范圍大，天氣影響小等技術(shù)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)領(lǐng)域一項(xiàng)極具潛力的技術(shù)。但是，由于時(shí)空失相干和大氣

2、延遲的影響，嚴(yán)重制約了D-InSAR監(jiān)測(cè)地表形變方面的應(yīng)用。而人工角反射器差分干涉測(cè)量技術(shù)（CR-InSAR）與永久散射體差分干涉測(cè)量技術(shù)（PS-InSAR）均是對(duì)高相干點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)從而克服時(shí)空失相干的影響，相鄰相干點(diǎn)之間干涉相位做差分還能減弱大氣延遲效應(yīng)的影響，因此，考慮到CR-InSAR和PS-InSAR算法之間的兼容性和互補(bǔ)性，本文采用基于相位相干性的參數(shù)估計(jì)方法，建立附有限制條件的間接平差模型實(shí)現(xiàn)了CR-InSAR和PS-

3、InSAR聯(lián)合解算算法，并將穩(wěn)健估計(jì)的方法用于減弱觀測(cè)值中粗差的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴幾種PS點(diǎn)識(shí)別方法的對(duì)比研究。對(duì)于現(xiàn)有的幾種PS點(diǎn)識(shí)別算法：相干系數(shù)閾值法、振幅均值閾值法、振幅離差指數(shù)閾值法等，根據(jù)其不同的識(shí)別原理，分析其優(yōu)點(diǎn)和不足，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)研究區(qū)域的實(shí)際情況，采用合適的PS點(diǎn)識(shí)別方法或?qū)追N方法結(jié)合使用。⑵CR點(diǎn)亞像素級(jí)識(shí)別方法研究。首先采用距離多普勒模型（R-D模型）進(jìn)行粗識(shí)別，獲得CR點(diǎn)的概略坐

4、標(biāo)，然后在該坐標(biāo)周圍開(kāi)一個(gè)窗口，通過(guò)內(nèi)插計(jì)算窗口內(nèi)振幅最大值的位置，該位置就是CR點(diǎn)的精確坐標(biāo)。⑶自由連接網(wǎng)用于PS點(diǎn)和CR點(diǎn)組網(wǎng)研究。采用自由連接網(wǎng)的組網(wǎng)方式，以當(dāng)前相干點(diǎn)為圓心，滿足距離閾值條件的所有相干點(diǎn)都與之相連，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)基線，基線邊個(gè)數(shù)也明顯增加，使得網(wǎng)型更穩(wěn)定。⑷基于相位相干性的參數(shù)估計(jì)方法研究。本文采用基于相位相干性的方法求解觀測(cè)基線邊上的形變速率差和高程改正數(shù)差，相位相干性不僅能評(píng)價(jià)參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性，還能評(píng)定觀測(cè)基線

5、邊的質(zhì)量，該方法可以直接對(duì)差分干涉相位進(jìn)行處理，不需要相位解纏。⑸基于相位相干性的非線性CR-InSAR算法研究。該方法可以避免由于CR點(diǎn)之間形變梯度較大而引起的解纏誤差，可以探測(cè)大尺度形變，由于CR點(diǎn)距離較近，大氣相位可以忽略不計(jì)，因此可以提取非線性形變，更能真是反映CR點(diǎn)的形變特征。⑹CR-InSAR和 PS-InSAR聯(lián)合解算算法研究。以高精度的 CR點(diǎn)的解算結(jié)果作為PS網(wǎng)絡(luò)的約束條件，建立附有限制條件的間接平差模型，利用CR點(diǎn)的

6、高穩(wěn)定性對(duì)網(wǎng)平差起到整體的約束作用，實(shí)現(xiàn)CR-InSAR和PS-InSAR的融合。⑺穩(wěn)健估計(jì)用于減弱觀測(cè)值中粗差的影響的研究。采用穩(wěn)健估計(jì)的方法對(duì)可能含有粗差的觀測(cè)值進(jìn)行降權(quán)處理，將粗差納入觀測(cè)模型一起處理，不僅能抵抗模型偏差還能抵抗粗差，使得求解結(jié)果滿足抗差前提下的最優(yōu)或接近最優(yōu)，減弱了觀測(cè)值中粗差的影響。⑻CR-InSAR和PS-InSAR聯(lián)合監(jiān)測(cè)甲居滑坡形變分析?；谏鲜鏊惴ǐ@取甲居滑坡的形變速率結(jié)果，并與已有地質(zhì)調(diào)查資料進(jìn)行比對(duì)